密閉型臥螺離心機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。該系統(tǒng)包括 plc、變頻器、電機(jī)、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器 、壓力傳感器 、流量傳感器 、速度傳感器 、觸摸屏 、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、交換機(jī)等。西門子 s7-200 smart plc 是控 制系統(tǒng)的核心。它一方面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采集、處理與分析，采用雙閉環(huán) pid 控制算法，通過 rs-485 通信 實(shí)現(xiàn)對(duì)主副電機(jī)及進(jìn)料電機(jī)的控制; 另一方面，通過以 太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏及后臺(tái)計(jì)算機(jī)通信，提供良好的人機(jī)交互窗口和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
密閉型臥螺離心機(jī)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)型結(jié)構(gòu)。分別在系統(tǒng)的電機(jī)端 、進(jìn)料端 、進(jìn)料托架 、罩殼安裝流量傳感器，在線監(jiān)測(cè)氮?dú)饬髁?f1 、f2 、f3 、f4 ，確保離心機(jī)工藝區(qū)域與外界隔離。另外，物料在內(nèi)轉(zhuǎn)鼓螺旋刮刀槽內(nèi)的分布 ，受進(jìn)料流量 、物料濃 黏度變化的影響 ，難以實(shí)現(xiàn)均勻分布，易導(dǎo)致離心機(jī)在工作時(shí)發(fā)生機(jī)械振 [11-12]推料器以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，形成差轉(zhuǎn)速 。當(dāng)差轉(zhuǎn)速大于給定值時(shí)，副電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，對(duì)螺旋起加速作用。當(dāng)差轉(zhuǎn)速小于給定值時(shí)，副電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，對(duì)螺旋起制動(dòng)作用。此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率送回至主電機(jī)的直流供電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了電能回收再利用。分離因素是評(píng)價(jià)離心機(jī)分離能力的重要性能指標(biāo)，主動(dòng) 。過大的機(jī)械振動(dòng)與動(dòng)載荷，不僅會(huì)嚴(yán)重影響 離心機(jī)的使用壽命與可靠性，而且可能會(huì)造成嚴(yán)重的 生產(chǎn)事故。因此在電機(jī)端和進(jìn)料端設(shè)置振動(dòng)傳感器， 需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào) v1 、v2 。當(dāng)振動(dòng)速率大于設(shè)定值 時(shí)，為保證安全，系統(tǒng)報(bào)警并自動(dòng)停機(jī)。
軸承是離心機(jī)的重要部件，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓高速旋 轉(zhuǎn)時(shí)須確保軸承充分潤滑及散熱，故在軸承附近安 裝油壓傳感器和溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控潤滑油的壓 力 p1 、p2 及軸承的工作溫度 t1 和 t2 。當(dāng)油壓低于設(shè) 定界限或者軸承溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào) 警，直至停車，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù); 離心機(jī)的進(jìn)料 速度會(huì)影響分離效率。如果送料速度過快，會(huì)引起 物料堆積，扭矩過大; 如果送料過慢，則分離效率太低，plc 需通過變頻器來調(diào)整進(jìn)料速度，使系統(tǒng)達(dá)到 較好分離效率。
為了安全、可靠地實(shí)現(xiàn)一鍵啟動(dòng)、一鍵停機(jī)等功能，需要準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)主、副電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。由于防爆編碼器價(jià)格昂貴，且難以安裝，故設(shè)計(jì)一種改進(jìn)型的轉(zhuǎn)速傳感器，將其安裝于主副電機(jī)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。其輸出信號(hào) s1 、s2 經(jīng)濾波處理后，接入高速計(jì)數(shù)器接口。plc 實(shí)時(shí) 捕獲主副電機(jī)轉(zhuǎn)速，有效解決了因數(shù)據(jù)采集滯后出現(xiàn) 設(shè)備誤動(dòng)作現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。