生sheng物wu質zhi常chang溫wen成cheng型xing技ji術shu是shi將jiang經jing過guo粉fen碎sui,並bing具ju有you一yi定ding粒li度du的de生sheng物wu質zhi放fang入ru擠ji壓ya成cheng型xing機ji中zhong,在zai一yi定ding壓ya力li的de作zuo用yong下xia,製zhi成cheng塊kuai狀zhuang物wu的de低di能neng耗hao加jia工gong技ji術shu。其qi把ba農nong、林業的廢棄物轉化成能源,使資源得到充分利用,並減少了對環境的汙染。成型燃料可作為生物質氣化爐、高效燃燒爐和小型鍋爐的燃料,也可以進一步炭化,作為冶金、化工等行業的還原劑和添加劑等,其具有廣闊的應用前景。
1、係統組成及控製原理
1.1係統組成
成型機液壓控製係統由PLC控製主機、液壓傳感器、A/D轉換器(模擬量輸入模塊)、限位開關、按鈕、電磁閥和觸摸屏等組成,控製係統框圖如圖1所示。

1.2 係統工作原理

成型機液壓係統工作原理如圖2所示,其主要液壓元件名稱及功能如下。
①預壓油缸:用於將預壓倉的物料壓縮到主壓倉內;
②換位油缸:用於原料的壓縮塑型;
③主壓油缸:用於將預壓倉送來的物料最後成型;
④增壓油缸:用於增加主壓油缸的壓力;
⑤電磁控製閥:用於控製各油缸的運動方向;
⑥壓力傳感器:安裝於各油缸的進油管處,用於測量壓力及進行實時監控。
生物質成型機液壓係統所完成的基本功能如下:電機帶動螺旋進料杆旋轉進料後,由液壓油控製預壓油缸壓縮物料;隨後由主壓油缸進一步壓縮物料並使其成型;主zhu壓ya油you缸gang和he預yu壓ya油you缸gang回hui位wei後hou,換huan位wei油you缸gang帶dai動dong成cheng型xing塊kuai到dao成cheng型xing機ji的de另ling一yi端duan,將jiang壓ya製zhi好hao的de成cheng型xing塊kuai送song到dao出chu料liao口kou,在zai下xia一yi循xun環huan中zhong由you出chu料liao杆gan將jiang成cheng型xing塊kuai推tui出chu成cheng型xing機ji。
2係統硬件設計
2.1壓力傳感器
成型機液壓控製係統對各個油缸的壓力值有嚴格的要求,如表1所示。
表1油缸壓力範圍
| 油缸 | 壓力範圍(MPa) |
| 預壓油缸 | 10~13.5 |
| 主壓油缸 | 10~13.5 |
| 增壓油缸 | 10~40 |
2.2限位開關
在液壓係統中一共用了10個限位開關,分別裝在兩邊對稱的預壓油缸的上位(各一個)、主壓油缸的左/右位(各兩個)、換位油缸的左/右位(各兩個),用來控鍘油缸的運動及進行報警控製。具體控製過程如下(各元件代表的標號見表2)。

總開關開啟,預壓油缸壓下達到預設壓力後停止運動;主壓油缸壓下,壓力達到預設總壓力,並且碰到限位開關SQ2-1(SQ5-1)時油缸停止運動,若壓力達到預設值但未碰到限位開關SQ2-1(SQ5-1),則報警,此時全機停止工作,若已碰到限位開關SQ2-1(sQ5-1)而壓力未到預設值,則繼續加壓,直至達到總壓力時油缸停止運動;主壓油缸回位,當碰到限位開關SQ2-2( SQ5-2)時,油缸停止運動;換位油缸開始運動,碰到限位開關SQ3-1(SQ6-1)時,油缸停止運動;預壓油缸回位,碰到限位開關SQl-1(SQ4-1)時,油缸停止運動;換位油缸回位,碰到限位開關SQ3-2(SQ6-2)時,油缸停止運動;與此同時,進料電機工作,開始進料。至此,成型機完成一次工作過程,進行下一個工作循環。
2.3 PLC及其控製係統
考慮到成型機係統的控製要求、輸入和輸出設備的數量及PLC可處理的模擬量等因素,我們選用了西門子的PLC。由於成型機係統不需要過多的I/O點,並且需要模擬量模塊的擴展以及人機界麵的信號傳輸。本著降低成本的設計原則,PLC選用了SIMATIC S7-200 CPU266,並采用EM235模擬量輸入,輸出模塊處理傳感器采集到的電壓信號。
2.4 PLC的I/O口定義
根據PLC的選擇和控製要求分析,PLC的輸入信號有14路,輸出信號有10路。具體定義如表2所示。
3係統軟件設計
使用STEP7-Micro,WIN編程軟件對係統控製過程進行編程(程序清單省略),其流程圖如圖3所示。

①實現自動控製。當係統總開關及自動控製開關打開後,係統就完全處於自動工作過程。首先檢查各個油缸是否到位,開始進料(時間設定為2~3s),隨後預壓油缸推進,當壓力達到設定值時停止,此時主壓油缸推進,當達到壓力設定值時(如果主壓油缸壓力達不到,則由增壓油缸加壓),檢查主壓油缸是否到位,如果沒有到位,則報警,全機停止工作並輸出故障報告;如ru果guo到dao位wei,則ze主zhu壓ya油you缸gang停ting止zhi加jia壓ya,開kai始shi回hui位wei,由you傳chuan感gan器qi檢jian測ce到dao位wei後hou停ting止zhi,然ran後hou預yu壓ya油you缸gang開kai始shi回hui位wei,由you傳chuan感gan器qi檢jian測ce到dao位wei後hou停ting止zhi,此ci時shi,液ye壓ya馬ma達da開kai始shi工gong作zuo(即供料)。時間設定為2~3s,同時換位油缸開始換位,由傳感器檢測到位後停止,如此循環下去。當按下停機開關時,全機停止工作。
②實現手動控製。當係統總開關及手動控製開關打開後,係統並不自動運行,而要通過手動控製各按鈕來實現各個油缸的動作(推進或回位)和液壓馬達的動作(即供料),且各個油缸的動作互不幹擾,單獨運行。手動控製過程還可用於實現單步檢測係統故障。
4故障檢測設計
在(zai)成(cheng)型(xing)機(ji)液(ye)壓(ya)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong),必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)所(suo)壓(ya)原(yuan)料(liao)達(da)到(dao)指(zhi)定(ding)位(wei)置(zhi)才(cai)能(neng)進(jin)行(xing)切(qie)割(ge),因(yin)此(ci)在(zai)主(zhu)壓(ya)油(you)缸(gang)的(de)壓(ya)入(ru)位(wei)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)一(yi)個(ge)限(xian)位(wei)開(kai)關(guan),同(tong)時(shi)控(kong)製(zhi)主(zhu)壓(ya)油(you)缸(gang)的(de)壓(ya)力(li)和(he)位(wei)置(zhi)。當(dang)主(zhu)壓(ya)油(you)缸(gang)壓(ya)力(li)達(da)到(dao)預(yu)設(she)總(zong)壓(ya)力(li)值(zhi)但(dan)還(hai)未(wei)接(jie)觸(chu)到(dao)限(xian)位(wei)開(kai)關(guan),此(ci)時(shi)係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang),報(bao)警(jing),機(ji)器(qi)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing),檢(jian)查(zha)故(gu)障(zhang),並(bing)做(zuo)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)調(tiao)整(zheng)。
5結束語
本文的創新點是將PLCyuchuanganqijishuxiangjiehe,bingshiyongchumoping,gaishanleyuanshidejixieshoudongkongzhichengxingjixitong,zengqianglexitongdezidonghuahekeshihua,tongshijianshaolelaodongshijian,jiangdilelaodongchengben,dadatigaolexitongdegongzuoxiaolv,juyouguangkuodeyingyongqianjing。
三門峽富通新能源主要生產銷售擠壓式環模顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備。



