自动控制在MPS中速磨煤机中的应用

虞正平

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

1 概述

文章主要针对MPS中速磨煤机进行了分析，针对其系统工艺流程进行了研究，该系统的现场控制主要以PLC作为控制器核心，并结合了现场总线技术。在该系统下通过新型的传感器采集数据，通过分析PLC系统，对设备的运行实行在线监测。所谓的在线监测即但设备在运行过程中出现异常后，系统会向电机发出停止命令，进而对设备进行保护。该系统的应用可以证明，在系统中使用PLC作为控制核心能够有效降低人员使用率，同时也是对经济效益的提高。

2 工作原理和控制要求

2.1 工作原理

以沈重生产的MPS磨煤机为例，其设备的设计以及制造技术引自德国。该设备自生产后在电力、建材、冶金、化工以及制粉等生产系统中被广泛的应用开来，主要用于对中等硬度以下的物料进行生产。从第一台样机被生产出来一直到现在，MPS中速磨煤机已经超过了500台。

磨盘在主减速机的作用下由电动机驱动旋转，三个磨辊则由磨盘带动旋转。原煤落入磨盘前需要经过进煤管，磨盘转动过程中产生的离心作用令物料进入到辊道中，碾磨作用发生在磨盘同磨辊之间。碾磨系统是封闭的，设置在中架中。碾磨压力通过加载架以及拉杆传导至设备基础部，且机体外壳不承受碾磨力。液压系统提供设备所需要的碾磨压力，并根据物料的种类进行调整。碾磨件以及压力的自重全部都在减速机上，并通过减速机向基础传递。磨辊均匀的在辊道上分布。通过滚柱，加载架和磨辊支架能够沿着径向进行摆动。从而对磨盘瓦磨损以及磨辊角度变化予以适应。

用于输送和干燥的热风主要由风机鼓送至磨煤机中，通过设置在磨盘外侧的喷嘴使得磨机中静压转变为动压，并将煤粉吹送到分离器中。并在搅拌运动的作用下，对煤进行干燥，并将没有磨好的原煤吹回磨盘。原煤中不可破碎物掉落到热风室中，可以借助支座上的刮板将异物刮出，排除出去。

令磨好的煤粉进入到分离器后，挑选出合格的煤粉，并通过分离器经由出口管送至煤粉仓中。而细度不足的煤粉则通过分离器重新返回进行再次碾磨。

2.2 设备运行控制要求

磨煤机主电机的控制由DCS实现。主电机为6000V，1000kW，主电机有测温元件。当温度达到80℃发出报警信号。主电机应满足磨煤机启动前，磨煤机和附属设备启动先决条件后方可启动。

3 MPS中速磨煤机自动控制系统设计

3.1 自动控制系统整体设计

根据MPS中速磨煤机的工作原理及设备运行控制要求，可对MPS中速磨煤机控制做出整体的设计和整体设计框图。需要注意的是：电控柜等设备的安装位置由施工设计单位确定；为防干扰，A3柜应尽量靠近分离器变频电机布置；变频器到变频电机的动力电缆线要用屏蔽电缆并且要与其他控制线电缆分开布线；为防干扰，现场所有进/出A4柜的模拟量信号要求每路单独穿一根钢管，并单独走线；所有电气设备必需可靠接地。

MPS中速磨煤机自动控制系统共安排4个电气控制柜来控制分别标注A1/A2/A3/A4，其各柜控制安排如下：

A1控制柜控制包括低电压泵机、高电压泵机、高电压泵机、高电压泵机、高电压泵机、润滑油加热器。

A2控制柜控制包括辅助电机、密封风机电机、三道闸门泵电机、张紧站泵电机、安装检修油泵电机、闸门站加热器、张紧站加热器。

A3控制柜控制包括分离电机、风机电机。

A4控制柜为PLC所在柜，并配备触摸屏，接收全部模拟及数字信息输入，并输出信号控制其它控制柜接触器及输出给中控信号。

3.2 系统的启动与停止

启动。首先系统自动启动主程序，继而对工作方式进行选择，无论选择手动还是自动方式都会首先启动密封风机，其次为润滑站的启动，最后才会启动张紧站，但是不同的是在自动工作的方式下，密封风机的启动同润滑站的启动之间会延时30s，而在润滑站的启动和张紧站的启动之间会延时3min。

停止。首先系统会将主电机运行停止，发出取消主电机运行信号，选择工作方式中仍旧可以选择手动以及自动两种，停止的顺序为张紧站—润滑站—密封风机。仍旧需要注意的是，在自动工作方式中张紧站的停止和润滑站的停止之间有5min的延时，润滑站同密封风机的停止之间有15min的延时。

结语

文章主要介绍了中速磨煤机的设计研究，并在此基础上对MPS中速磨煤机的设备运行和工艺流程进行了介绍，结合实践应用状况阐述了采用现场总线结合PLC控制的方式对设备进行控制具有更大的优势，并针对PLC的应用进行了理论分析以及工程研究。设备控制的自动化主要采用一体化传感器加变送器的仪表对温度以及压力等信息进行参数信息的采集。而基础控制层中所有部件之间的连接则是通过现场总线的标准化予以连接的，因此应当加大标准化系统的开发。此外通过声音、灯光的呢过装置对设备进行保护，并设置自动停车的保护措施，主电机停止信号直接由系统提供，使得系统实现无人监管，全面实现自动化，在自动运行的基础上实现自动保护。

[1]赵凯军.MPS中速磨煤机在水泥厂的应用[N].新世纪水泥导报，2002（05）：37-40.

[2]郭明.国内外破磨设备的现状及发展[J].矿山机械，1997（07）：01-06.

[3]林江.直吹式制粉系统及中速磨运行特性分析[J].中国电力，1999（01）：25-27.