Электрическая система управления щековой дробилкой

Подробное введение в электрическую систему управления щековыми дробилками

I. Состав и структура системы электрического управления

1. Силовая цепь
   Обеспечивает питание двигателя дробилки, выдерживая высокие токи (от десятков до сотен ампер, в зависимости от мощности двигателя). Основные компоненты:

• Главный автоматический выключатель: Главный выключатель питания с защитой от перегрузки и короткого замыкания (отключающая способность ≥50 кА), обычно автоматический выключатель в литом корпусе (например, серии Шнайдер NSX).

• Контактор переменного тока: управляет пуском/остановкой двигателя. Главные контакты рассчитаны на ток, в 1,5–2 раза превышающий номинальный ток двигателя (например, 160 А для двигателя мощностью 75 кВт). Вспомогательные контакты обеспечивают блокировку контура управления.

• Тепловое реле/защита двигателя: контролирует температуру и ток обмотки двигателя, отключая питание при перегрузке (срабатывает при токе, превышающем 1,2 номинального, через 10–30 секунд).

• Реактор (опционально): Для больших двигателей (≥110 кВт) снижает пусковой ток на 50–60 % для защиты электросети и двигателя.

2. Цепь управления
   Осуществляет логическое управление и передачу сигналов, работая при напряжении переменного тока 220 В или постоянного тока 24 В. Основные компоненты включают в себя:

• Контроллер ПЛК: Ядро (например, Сименс S7-1200) со временем отклика ≤10 мс, обрабатывающее сигналы датчиков и выполняющее управляющие программы (например, логика запуска/останова, срабатывание защиты от перегрузки).

• Промежуточная эстафета: Усиливает сигналы управления для управления сильноточными устройствами (например, контакторами) с 4–8 наборами контактов, рассчитанными на переменный ток 220 В/5 А.

• Кнопки управления и индикаторы: Включает кнопки "Start, дддххх дддхххСтоп, дддххх и дддхххЧрезвычайная ситуация Стопддддххх (красная грибовидная кнопка аварийной остановки для принудительного выключения) и светодиодные индикаторы (срок службы ≥50 000 часов) для индикации рабочего состояния, состояния неисправности и режима ожидания.

3. Система мониторинга и защиты
   Мониторинг рабочих параметров в режиме реального времени, активация сигналов тревоги или аварийное отключение при возникновении аномальных ситуаций. Ключевые компоненты:

• Датчики температуры: Платиновые резисторы ПТ100 (диапазон -50–200 ℃, точность ±0,5 ℃), установленные на корпусах подшипников (например, подшипники эксцентрикового вала), срабатывающие при 70 ℃ и отключающие при 80 ℃.

• Преобразователи вибрации: Устанавливается по бокам рамы, измеряет ускорение (диапазон 0–10 мм/с, точность ±0,1 мм/с), выдает предупреждение при 0,8 мм/с и отключает при 1,2 мм/с.

• Реле уровня: Контроль уровня масла в гидравлических и смазочных баках, включение аварийных сигналов и отключение при низком уровне (предотвращение сухого трения).

• Трансформаторы тока: В сочетании с амперметрами позволяет контролировать ток двигателя, отображая показатели нагрузки (например, 90–100 % номинального тока при полной нагрузке).

4. Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
   Облегчает взаимодействие человека и машины, включая:

• Сенсорный экран: цветные экраны размером 7–10 дюймов (например, серии Вайнтек МТ), отображающие параметры в реальном времени (ток, температуру, вибрацию), состояние и коды неисправностей, поддерживающие ручные операции (например, удаленный запуск/останов, настройку параметров).

• Шкаф управления: Класс защиты IP54, все электрические компоненты защищены. Изготовлен из холоднокатаной стали толщиной 1,5 мм со сварными соединениями, поверхность покрыта электростатическим порошком (светло-серый РАЛ 7035) для защиты от пыли и влаги.

II. Процесс изготовления и сборки электрической системы управления

1. Выбор компонентов и изготовление шкафа

• Выбор компонентов: Выбирайте компоненты с учетом мощности дробилки (например, 55 кВт, 110 кВт) и условий эксплуатации (пыль, температура). Контакторы и выключатели имеют сниженные номинальные характеристики (снижение номинального тока на 10–20% в условиях высокой температуры), а датчики имеют степень защиты ≥IP65.

• Изготовление шкафовХолоднокатаная сталь подвергается лазерной резке (допуск ±0,5 мм), гибке на станке с ЧПУ (допуск угла ±1°) и сварке (удалению шлака и полировке), после чего фосфатируется (пленка толщиной 5–10 мкм) и покрывается порошковой краской (толщина 60–80 мкм, адгезия ≥5 Н/см).

2. Внутренняя проводка и сборка

• Проектирование электропроводкиСиловые цепи выполнены из медных шин (ТМИ-3×30×3 мм, допустимая нагрузка по току ≥300 А) или многожильных медных кабелей (сечением 10–50 мм²). Цепи управления выполнены из экранированных проводов сечением 0,75–1,5 мм² (для защиты от электромагнитных помех), с расстоянием между сильными и слабыми цепями ≥100 мм.

• Процесс электромонтажа: Концы проводов обжимаются холоднопрессованными наконечниками (подогнанными под размер провода, обжатыми гидравлическим инструментом с усилием тяги ≥100 Н). Используются наконечники для ДИН-рейки серии Великобритания (шаг 5,08 мм) с надёжным соединением (не ослабевают под воздействием вибрации) и прозрачными термоусадочными этикетками (устойчивость к температуре ≥105 °C).

• Установка компонентов: Выключатели и контакторы устанавливаются на ДИН-рейках (допуск по горизонтали ≤1 мм/м). ПЛК и ЧМИ крепятся к монтажным пластинам (допуск по вертикали ≤1 мм/м), а клеммы заземления надежно подключены к шкафу (сопротивление заземления ≤4 Ом).

3. Программирование и отладка

• Проверки перед подачей питания: используйте мультиметры для проверки сопротивления изоляции (≥10 МОм для силовых цепей, ≥5 МОм для цепей управления) и проверьте правильность подключения (отсутствие коротких замыканий или неправильных подключений).

• Отладка без нагрузки: имитируйте входные сигналы (например, сигналы температуры/тока через генераторы) для проверки логики сигнализации/отключения и реагирования на запуск/остановку.

• Отладка нагрузки: подключите двигатель дробилки для проверки пускового тока (≤6× номинальный ток, время запуска ≤10 секунд), стабильности тока (колебания ≤5%) и защиты от перегрузки (отключение контактора во время имитации перегрузок).

• Программирование ПЛК: Используйте релейную логику или СКЛ для написания программ, основанных на логике управления (например, "Условие запуска: кнопка аварийного останова не нажата + нет неисправностей + фидер готов дддххх). Программы включают основные процедуры (управление работой), подпрограммы (обработка аварийных сигналов) и процедуры прерываний (аварийное отключение), проверенные синтаксическими и логическими проверками.

• Проектирование ЧМИ: Создайте страницы для параметров, настроек и журналов неисправностей в реальном времени (сохраняющих 100 записей с метками времени и кодами) с удобными для пользователя кнопками и значками.

• Ввод системы в эксплуатацию:

III. Процесс контроля качества системы электроуправления

1. Входной контроль компонентов

• Для критически важных компонентов (выключателей, контакторов) требуются сертификаты и протоколы испытаний. Образцы проходят коммутационные испытания (100 циклов без заклинивания) и испытания изоляции (2500 В переменного тока в течение 1 минуты, без пробоя).

• Калибровка датчиков: Датчики температуры калибруются в термостате (0°C, 50°C, 100°C; погрешность ≤±0,5°C). Датчики вибрации калибруются на вибростендах (погрешность ≤±0,05 мм/с).

2. Контроль в процессе сборки

• Проверки проводки: убедитесь, что маркировка проводов соответствует чертежам, момент затяжки клемм соответствует стандартам (1,5–2 Н·м для болтов М4), а экранированные провода заземлены (сопротивление ≤1 Ом).

• Испытания на защиту шкафа: проверка степени защиты IP54 путем распыления воды (3 минуты, без проникновения воды внутрь) и испытания на пылезащиту (без значительного накопления пыли на компонентах).

3. Финальное тестирование производительности

• Функциональное тестирование: Проверка всей логики (пуск/остановка, сигналы тревоги, защита) в течение 100 часов непрерывной работы (без сбоев и ложных срабатываний).

• Тестирование ЭМС: Испытания на помехоустойчивость (подача импульса напряжением 1 кВ, отсутствие аномалий) и испытания на излучение (соответствие стандарту АН 61000-6-4 для предотвращения помех находящемуся рядом оборудованию).

• Испытание на циклическое изменение температуры: Работа в камерах с температурой от -10℃ до 50℃ в течение 4 часов (без сбоев компонентов и ошибок программы).

4. Заводская приемка

• Предоставьте техническую документацию (электрические схемы, схемы электропроводки, руководства, списки компонентов) и "отчет о заводских испытаниях (включая сопротивление изоляции, выдерживаемое напряжение и данные функциональных испытаний).

• Поддержка на месте: руководство правильной электропроводкой (двигатель, кабели датчиков), отладка до нормальной работы и обучение операторов (устранение неисправностей, техническое обслуживание).

IV. Советы по регулярному обслуживанию

• Ежеквартально очищайте шкаф управления (используя сжатый воздух для удаления пыли, предотвращая короткие замыкания) и проверяйте затяжку клемм (не допуская ослабления соединений и перегрева).

• Для обеспечения точности ежемесячно калибруйте датчики (особенно датчики температуры и вибрации).

• Резервное копирование программ ПЛК и конфигураций ЧМИ (предотвращение потери данных), а также регистрация кодов неисправностей и решений (создание базы данных по техническому обслуживанию).