专利名称：一种磨粉系统自动给料控制装置的制作方法原有的碳酸钙磨粉系统自动给料装置由主机智能电流表、风机智能电流表、给料变频器、变频器手动控制开关构成，如图2所示，自动给料装置是利用主机、风机智能电流表内部继电器的部分触点串联后，再串联一个手动控制开关SA，去控制给料螺旋变频器的点动端子X2，让变频器运行频率在“正常频率”(如设定为25HZ)与“点动频率”(如设定为 45HZ)之间不断变化，以此达到自动控制给料量的目的。当变频器点动端子回路(C0M-X2) 断开时，变频器频率会在2-4秒内下降到“正常频率”(25HZ);反之，当点动端子接通时，变频器频率会在2-4秒内上升到“点动频率”(45HZ)。这样，给料速度的变化率太大，而这个变化率完全依赖于变频器内部“加速时间”及“减速时间”的数值，这两个数值设定得大一些，变化率会小些，但设置得过大，会造成变频器起动困难，而且在系统刚开机时，给料变频器要很长时间才达到预设的速度，主机会因此给料不足而发生产品白度下降，影响产品的质量。给料频率在短时间内幅度变化太大，给料量也跟着在短时间内大起大落，而磨粉系统需要相对比较稳定的给料量，才能让系统很好的工作，生产出高质量的产品。给料量波动大，对粉磨很不利，很难控制产品的质量。另外，对系统各种不同的状态，如塞机状态、空磨状态、原料短缺等状态都不能识别，也就不能对各种状态做出相应的控制及处理，经常会因此产生不合格品。
本发明的目的是提供一种能正确响应外部电流、料位、主机运行等信号的，能精确控制给料变频器速度的磨粉系统自动给料控制装置。本装置除了能控制给料变频器外，还能对磨粉系统的塞机状态、空磨状态、原料短缺等状态做出不同的响应及处理，同时给出声音、文字报警信息，提醒操作人员对系统设备进行及时的调整。在无人值守的自动运行状态下，磨粉系统异常时能按正确的顺序停止关键的设备，避免产生不合格品。本装置的控制参数都显示在文本显示器上，读取、设定都很直观方便。其技术方案是一种磨粉系统的自动给料控制装置，包括可编程控制器PLC、文本显示器、通讯电缆、主机智能电流表、风机智能电流表、给料螺旋变频器、扩展继电器、报警器、变频器手动控制开关。其特征是可编程控制器PLC用通讯电缆连接到文本显示器，主机智能电流表、 风机智能电流表连接到可编程控制器PLC的输入端；可编程控制器PLC的输出继电器连接到给料螺旋变频器的“频率”控制端子，可编程控制器PLC的输出继电器通过变频器手动控制开关连接到给料螺旋变频器的“运行”控制端子，可编程控制器PLC的其他输出继电器连接报警器和扩展继电器。下面结合本发明自动给料控制装置的原理图3原料仓料位信号K1，输入到X7端，对原料短缺进行报警及延时停机控制；主机运行信号8KM，输入到XO端，在系统运行时，实现给料变频器与主机之间联锁，当主机有故障跳闸时，给料变频器立即停止，避免物料继续送入主机内而造成堵料；PLC的输出继电器YO接变频器“频率上升”X3端子，控制变频器的加速；Y1接变频器“频率下降”X4端子，控制变频器的减速；Y2串联开关SA后接变频器“运行”FOR端子，控制变频器的运行及停止。Υ4通过继电器ΚΑ4，去控制报警电铃发声；Υ5通过继电器ΚΑ5，去控制主机的停止；Υ6通过继电器ΚΑ6，去控制风机的停止；Υ7通过继电器ΚΑ7，去控制分级机的停止。变频器手动控制开关SA，可以手动控制变频器的运行或停止。如图3主机智能电流表I、风机智能电流表2的内部继电器触点ΚΑΙ、ΚΑ2分别设定成主机运行电流控制值、风机运行电流控制值的上下限。KAl设定成上限控制值；ΚΑ2设定成下限控制值。如图3可编程控制器5上有输入端子、输出端子(输出继电器)，有24V直流电源端子。输入端子用于输入电流表ΚΑ1、ΚΑ2组成的四个电流信号、原料仓料位信号Kl及主机运行信号8ΚΜ。输出继电器Υ0-Υ2用于控制变频器的加速、减速及运行停止。Υ4-Υ7通过外部扩展继电器ΚΑ4-ΚΑ7，控制报警及停止关键设备ΚΑ4用于接报警电铃，ΚΑ5用于异常时停止主机，ΚΑ6用于异常时停止风机，ΚΑ7用于异常时停止分级机。如图3文本显示器6，通过编程，制作成多幅“人机界面”，如图5-图9，可方便显示及设定各参数。如图3可编程控制器PLC的通讯电缆7，它可将PLC内的状态及数据传送给显示器，显示器上的数据及指令也可传送给PLC。如图3所示，在给料变频器3上先设定好工作频率上下限值(如设定为 25ΗΖ-45ΗΖ)，设定好后，变频器的运行频率范围即成为25ΗΖ_45ΗΖ。设定变频器的“运行控制方式”为“端子控制”模式。如图3所示，变频器手动控制开关4的功用是手动控制“变频器3”的运行或停止。本发明自动给料控制装置的电路是如图3，主机智能电流表KAl接到Xl端，ΚΑ2接到Χ2端；风机智能电流表的KAl接到Χ3端，ΚΑ2接到Χ4端；原料仓料位信号Kl接到Χ7端；主机运行信号8ΚΜ接到XO端。PLC 的输出继电器YO端接于给料变频器的“频率上升”Χ3端子，Yl接于“频率下降”Χ4端子， Υ2串联开关SA后接于变频器的“运行”FOR端子上。Υ4-Υ7分别控制扩展继电器ΚΑ4-ΚΑ7。 ΚΑ4触点用于控制报警电铃(图中未画)；ΚΑ5-ΚΑ7触点分别串联入图4电路中，用于控制主机、风机、分级机的停止。参照图4，ΚΑ5常闭辅助触点串联入由SB1、SB2、KMl组成的主机起停控制电路中，用于控制主机停止；ΚΑ6常闭辅助触点串联入由SB3、SB4、KM2组成的风机起停控制电路中，用于控制风机停止；KA7常闭辅助触点串联入由SB5、SB6、KM3组成的分级机起停控制电路中，用于控制分级机停止。通过对PLC编程，在图3、图4组成的装置及电路中，分别实现以下各功能变频器控制功能Y2输出，变频器即“运行”，Υ2停止输出变频器即“停止”。YO输出并保持，变频器就不断加速，直到YO停止输出或已达到变频器的上限频率值；Yl输出并保持，变频器就不断减速，直到Yl停止输出或已达到变频器的下限频率值；对Y0、Y1输出时间长短的控制，也就是对给料变频器速度的控制。输出时间越长， 变频器增加、减少的速度就越多，对变频器的调节幅度就越大。如Υ0、Yl都无输出，变频器维持现有速度不变。对Υ0、Υ1的输出时间的控制，用PLC的内部定时器来实现。变频器频率上升、下降的变化率可控、可调，而且调节的参数都在显示器上，如图 5、图6，读取、设定都非常方便。状态异常时自动处理及停机功能自动停机控制电路如图4所示，停机时序如图9 所示。原料仓料位检测设定，如图8所示。原料仓缺料时，Kl闭合，Χ7接通，延时10秒给出报警信息，信息为“原料仓料少，请补充”，及时提醒操作人员补充原材料。在无原料可补充的情况下，延时20分钟(1200秒)，控制装置自动执行停机程序，避免产生不合格品， 此时显示器显示“系统因缺料自动停机”。停机时，按图9所示的顺序及时间间隔逐台停止关键设备。即先断开PLC的Υ2，停止给料变频器，延时65秒后Υ5输出，ΚΑ5得电动作，图4 的ΚΑ5触点断开，停止主机交流接触器。再延时10秒，Υ6输出，ΚΑ6得电动作，图4的ΚΑ6 触点断开，停止风机交流接触器。再延时60秒，Υ7输出，ΚΑ7得电动作，图4的ΚΑ7触点断开，停止分级机交流接触器。其它设备不在控制范围之列，由操作员手动停止。“塞机”处理功能当主机电流、风机电流都低于下限值并维持了 60秒以上时，我们把它定义为“塞机”。所谓“塞机”是磨粉系统的一种不正常的过给料状态，即给料量远远超过了系统的承受量，此时产品粒度会偏小，白度会降低，时间稍长，产品就不合格了。塞机时，正确的操作应是完全停止给料，等待系统慢慢将主机内的物料磨空，系统会逐渐恢复正常。原自动给料装置在“塞机”时，根据上面的分析，仍然以其下限频率(25ΗΖ)进行给料， 会进一步加深“塞机”的程度，是非常不合理的。本装置在检测到“塞机”状态时，首先停止 Υ2的输出，让给料变频器完全停止下来，然后给出声音、文字(系统塞机了，请检查)报警信息，提醒操作人员进行相应的处理。等到系统脱离了“塞机”状态，自动输出Υ2，恢复变频器的给料工作。“塞机”故障自动停机功能当“塞机”状态维持了 10分钟以上，我们认为系统本身已无力自行摆脱“塞机”状态并恢复正常，并且可能已经生产出了部分不合格品，此时必须停机，将产品隔离开来，避免发生质量事故。在无人值守生产时，塞机10分钟以上，本装置自动执行停机程序，(与上面提到的因缺料停机的过程相同)，并在显示器上显示“因塞机而停机，请隔离产品”。避免不合格产品混入合格的成品仓中。“空磨”自动停机功能当给料螺旋因机械原因，电机转动而螺旋不转不能向主机送料时，或因原料仓物料架空等原因不下料时，系统会越磨越空，最终导致产品不合格并加剧主机的磨损。本装置会根据主机、风机电流状况(主机电流低于下限、风机电流高于上限并维持了 5分钟以上，即认定为是空机状态)，空机时执行自动停机程序，停下关键设备并报警，避免不合格品的产生及防止主机磨损。停机过程与上面提到的因缺料停机的过程相同。相对现有传统的磨粉系统自动给料装置，本发明的优点是I、通过编程控制器PLC、文本显示器编程，本发明能够精确地控制给料变频器的速度，从而精确地控制整个磨粉生产系统的给料量，让系统更稳定的工作；2、报警器通过编程控制器PLC的控制和文本显示器编程，本发明能对整个磨粉生产系统各种不正常的运行状态进行声音、文字报警，具有丰富的报警功能；3、通过扩展继电器控制主机、风机和分级机的交流接触器，本发明能够自动应对、 处理整个磨粉生产系统的各种异常状态，具有多种异常状态的处理功能，能有效地减少不合格品的产生，更有效地保证产品质量的稳定，提高了生产效率。

图I是本发明的结构示意图；图2是原有的碳酸钙磨粉系统自动给料装置电路示意图；图3是本发明的电路示意图；图4是磨粉系统故障停机控制电路示意图；图5-图9是本PLC控制装置各“人机界面”画面示意图。图I中I为主机智能电流表；2为风机智能电流表；3为给料变频器；4为变频器手动控制开关；5为可编程控制器PLC ；6为文本显示器；7为通讯电缆；8为扩展继电器；9为报警器。图2中I为主机智能电流表；2为风机智能电流表；3为给料变频器；4为变频器手动控制开关。图3中I为主机智能电流表；2为风机智能电流表；3为给料变频器；4为变频器手动控制开关；5为可编程控制器PLC ；6为文本显示器；7为通讯电缆；8为扩展继电器。



一种磨粉系统自动给料控制装置；本发明提供了一种基于PLC编程控制的自动给料控制装置，其技术方案是一种磨粉系统的自动给料控制装置，包括可编程控制器PLC、文本显示器、通讯电缆、主机智能电流表、风机智能电流表、给料螺旋变频器、扩展继电器、报警器、变频器手动控制开关。本发明能精确地控制整个磨粉生产系统的给料量，自动应对、处理整个磨粉生产系统的各种异常状态，有效地减少废次品，提高生产效率，适用于粉体加工企业的磨粉自动化控制系统。