PLC在磁选机控制系统中的应用

【摘要】把PLC应用到采矿设备磁选机控制系统中是一种有益尝试。本文详述了PLC在磁选机液压传动控制系统中的作用，具体的控制梯形图及控制电气原理。

【关键词】可编程控制器；磁选机；液压传动；控制系统；应用

Abstract In this article we discussed that the process of PLC in control system of magnetism selector come true， including control ladder diagram and electric control principle .

Key words PLC magnetism selector hydraulic drive control system application.

一、引言

PLC（Programmable logic controller）可编程序控制器自二十世纪七十年代诞生以来，以极高的发展速度遍布全世界，在各行各业都得到了广泛的应用。它综合了计算机技术，自动控制技术和通讯技术。是一种新型的通用的自动控制装置。它功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于编程以及适应在工业环境下应用等一系列优点，成为现代高端工业自动化控制系统，是新一代主控系统现场总线控制系统（FCS），集散控制系统（DCS），可编程控制器（PLC），以及全集成主控系统（PCC）之一。

由于特殊所处环境的因素，采矿设备在一般的印象中是一种笨重，粗犷，自动化程度低下的形象。因采矿设备的阻碍，我国矿产品开采的生产效率低下，生产设备故障频发。基于此，首次探索把PLC应用到磁选机控制系统中是一种有益尝试。

二、磁选机系统简介

在选矿设备中，磁选机是不可缺少的核心设备，在整个选矿过程中担负着重任，从图一的选矿流程图中可以清楚看到：矿物经过磁选机筛选出矿产品而排放出矿渣，从而达到选出矿产品的目的。

选用液压系统作为磁选机的传动动力，采用四个油缸拖动磁选机的四层运动筛，其液压系统原理如图二所示。

控制系统是磁选机系统的灵魂，经过选型比较，选择运行可靠，性能稳定，具有较好性价比的OMRON欧姆龙CPM1A-40CDR-A型PLC来完成自动控制任务。

三、控制要求

根据选矿实际工作流程确定对控制系统的要求，具体的实现过程是磁选机的四层运动筛的运动。即由1#～4#油缸拖动第1～第4层磁选筛往复运动达到筛选矿物获取矿产品的目的。其中第1～第3层磁选筛为一组进行自动循环运行，第4层磁选筛单独为一组进行自动循环运行。具体的自动循环过程如下：

第1～第3层磁选筛自动循环过程：

第4层磁选筛自动循环过程：

四、PLC控制实现

1、控制电气原理（见图三）

根据控制要求分析PLC的控制输入，输出点位。输入点数：八个接近开关控制磁选筛运动的行程位置，一个油泵电机启动转换开关，一个加热器启动转换开关，一个冷却水泵启动转换开关，二个沙泵启动转换开关，以及两组自动循环启动，停止开关。共需求17个输入点位。其中油泵电机，加热器，冷却水泵，沙泵利用转换开关启停，节省了五个输入点位。输出点数：八个电磁阀（四个三位两通阀用）DT1～DT8，油泵电机，加热器，冷却水泵，沙泵控制接触器。共需13个输出点位。OMRON欧姆龙CPM1A-40CDR-A型是继电器输出，可用来直接驱动电磁铁，减掉中间继电器的使用，不仅节省费用，节约电控箱空间减小体积，而且减少了故障点，提高了设备运行效率。

2、控制梯形图程序（见图四）

通过个人计算机，运用OMRON CX-P编程软件进行梯形图程序的编制。利用模拟设定电位器功能来根据磁选机工况调整4#油缸伸出后的停止时间（0～20秒）。CPM1A拥有两个可以进行定时器/计数器模拟设定的模拟设定电位器，旋转电位器就可以将0～200（BCD数据）的值送入特殊辅助继电器区域。

送入区 设定值

模拟设定电位器0 250CH 0000～0200

模拟设定电位器1 251CH 0000～0200

3、控制程序传输

将梯形图程序编制好后，准备把程序传输入PLC，通过CQM1-CIF-02专用信号传输线，把PLC与计算机串口连接起来，然后上电，利用CX-P遍程软件ONLINE命令进行在线传输梯形图程序。

4、系统调试

完成上述一系列工作后，将CPM1A-40CDR-A型PLC装入电气控制箱进行布线，检查整个控制系统，确认无误就可以进行磁选机系统的机、电、液一体化的统调。通过调整接近开关的安装位置，改变油缸的行程，从而调整磁选机运动筛的往复行程。通过调整液压系统的压力，流量，改变油缸的拖动力的大小及运行速度，从而调整磁选机运动筛的筛选能力。经过统调，使磁选机系统达到最佳运行效果。

五、结论

在环境恶劣的选矿设备中采用PLC控制是一种有益尝试，磁选机系统运用PLC控制对提高设备的自动化程度，改善操作人员的劳动强度发挥着重要作用，有较好的经济效益。实践证明，由于PLC性能稳定，运行可靠，体积小，安装调试容易，不需更改PLC外部电气布线而可以轻松改变程序满足控制变化的要求。将会在矿用设备的自动化控制中得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1]OMRON SYSMAC CPM1A可编程序控制器操作手册

[2]OMRON C200HX/C200HG/C200HE编程手册

[3]弭洪涛.PLC应用技术，北京：中国电力出版社

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