[发明专利]一种应用于高效球磨机的电气控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及球磨机控制技术领域，主要用于控制超细粉末的加工。

背景技术

目前超细粉末的加工设备一般采用以下两种控制方式来实现超细粉末的整个研磨程序控制：一种是人工操作变频器直接控制变频电机拖动方式，另一种是个人计算机（PC）串口RS232控制变频器的控制方式。人工操作方式虽然成本较低，但产品质量难以保证，不稳定因数较复杂，目前已很少采用。个人计算机串口RS232控制变频器的控制方式至少存在三点不足：（1）需用PC专用控制软件才可进行加工，否则无法进行加工，受软件的控制性较强。（2）由于加工环境非常恶劣（空气中有超细金属粉体），而PC机的防护等级不足，容易引起PC机的损坏。（3）机器的生产成本过高，并且在用户使用初期，需要进行软件的使用培训，成本较高，且不利于批量生产及市场大面积推广。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种适用于超细粉末球磨设备、经济实惠且易于操作的电气控制系统。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种应用于高效球磨机的电气控制系统，该系统包括有人机界面、PLC、变频器、变频电机及电气控制柜，人机界面与PLC之间采用RS232进行通信联接，PLC与变频器之间采用RS485进行通信联接，进行各种指令和信息的传输与反馈，并实时监控及操作；人机界面、PLC、变频器安装在高防护等级的独立电气控制柜内构成操控变频电机运转的电控单元，通过对变频电机的控制实现球磨机连续性分阶段性磨粉，变频电机安装在球磨机底座上。

本发明所述人机界面采用中达电通文本显示器；PLC采用中达电通PLC作为主机控制系统；变频器采用中达电通变频器作为驱动变频电机的驱动系统。

本发明采用的“PLC+人机界面+变频器”控制系统是根据高效球磨机的动作要求而开发设计的一种控制系统。高效球磨机的动作具有如下的分阶段性：预磨阶段→球磨1阶段→球磨2阶段→冷却阶段，其中球磨1阶段和球磨2阶段交替进行，且在每个阶段速度和时间都可根据加工工艺而改变。本发明以可编程控制器PLC为核心，利用变频器的通讯串口，实现数字化的高效球磨机电气控制。显示方式采用文本显示器，通过自主定义PLC-变频器-文本显示器的内部变量，合理规划和调用数据，完成高效球磨机对超细粉末的研磨加工要求。操作者可通过人机界面编程和操作。显示器可显示球磨时间和当前转数状态。本发明将人机界面、PLC、变频器安装在独立电气控制柜内，只要电气控制柜防护等级足够高，就能有效防止超细粉末的进入，适应球磨机所处的恶劣的工作环境要求。

本发明不需要专用控制软件即可通过人机界面进行加工参数的设置与操作，使此种设备的自动化、人性化、性价比和产品质量得到进一步提升，是球磨机设备使用的首创，具有广阔的市场空间。采用本发明控制系统是高效球磨机具有其成本低，加工精度高，运行稳定，操作灵活方便，防护等级较高等特点，加工出的产品质量稳定性较高。

附图说明

图1是高效球磨机的加工时序图；

图2是本发明的系统构成示意图；

图3是本发明的控制系统结构图。

具体实施方式

图1所示是高效球磨机的加工时序图，其中T1为预磨时间、T2为球磨1时间、T3为球磨2时间、T4为球磨总时间、T5为冷却时间、V1为冷却速度 、 V2为预磨速度、V3为球磨1速度、V4为球磨2速度。球磨机工作是分阶段性的，包括有预磨阶段、球磨1阶段、球磨2阶段、冷却阶段，其中球磨1阶段和球磨2阶段交替进行，且速度和时间可根据用户加工工艺而改变。

如图2、图3所示，本发明系统包括有人机界面1、PLC2、变频器3、变频电机4及电气控制柜5，人机界面1与PLC2之间采用RS232进行通信联接，PLC2与变频器3之间采用RS485进行通信联接，再通过相应软件进行相互通信或控制，实现各种指令和信息的传输与反馈，并实时监控及操作。人机界面、PLC、变频器安装在高防护等级的独立电气控制柜内构成操控变频电机运转的电控单元，通过对变频电机的控制实现球磨机连续性分阶段性磨粉，变频电机4安装在球磨机底座上。人机界面1采用中达电通文本显示器，可显示和调整时间、转速，可通过数值设定功能键（F0-F8）设置操作数，使用非常方便、快捷，操作者只需按相应的F功能键即可对操作数进行修改。PLC2采用中达电通PLC作为主机控制系统，是系统的控制核心，既具有处理数据和逻辑控制的功能，又有数据的上传下达，信号及信息交换的枢纽功能。变频器3采用中达电通变频器作为驱动变频电机4的驱动系统。

本发明的控制方法是：高效球磨机设备在加料、抽真空等准备工作完成后，根据超细粉末的加工工艺，将各加工参数输入人机界面1，经确认无误后，即可进行相应的加工，相对应的内部程序就能自动控制球磨机设备完成加工任务。