球磨机运行报警保护系统及其控制方法

540 编辑：中冶有色技术网来源：广西和美新材料科技有限公司

2024-09-13 17:28:09

权利要求书： 1.一种球磨机运行报警保护系统，其特征在于:包括球磨机本体、夹套、驱动模块、进料模块、进出水模块、报警模块和PLC控制器，所述球磨机本体的一端固定安装有驱动模块，所述球磨机本体与所述进料模块固定连接，所述球磨机本体外侧设有夹套，所述进出水模块与所述夹套连接，所述驱动模块、进料模块、进出水模块和所述报警模块均与所述PLC控制器电性连接；

所述驱动模块用于驱动球磨机本体运作，所述进料模块用于给球磨机本体加入原料，所述进出水模块用于给夹套提供冷却水，所述报警模块用于提示球磨机故障报警，所述PLC控制器用于控制驱动模块、进料模块、进出水模块和报警模块;

所述驱动模块包括电机、减速机、变频器和变频器控制器，所述减速机固定安装在所述电机的输出轴上，所述减速机的输出轴与所述球磨机本体固定连接，所述变频器的输出端与所述电机电性连接，所述变频器的输入端与所述变频器控制器的输出端电性连接，所述变频器控制器的输入端与所述PLC控制器电性连接，所述减速机通过温度感应控制组件与所述PLC控制器连接，所述温度感应控制组件用于感应减速机的温度并控制减速机运行;所述驱动模块还包括电机感应线圈，所述电机感应线圈的输出端与所述PLC控制器的输入端电性连接；电机与减速机配合，为球磨机的提供驱动，使球磨机能够正常运行，电机感应线圈能够检测电机电流，当电机电流异常，电机感应线圈将信号传给PLC控制器，PLC控制器将控制信号传给变频器控制器，变频器控制器强制使变频器降低电机频率，保持电流正常，直至操作者完成修正操作或完成异常处理，若在设定参数范围内，操作者未完成修正操作，PLC控制器将强制按流程关机；减速机温度传感器检测减速机温度，当检测到减速机出现温度异常时，在设定参数范围内，如果工作人员未修正，PLC控制器将控制减速机温度控制器控制减速机停止工作，同时停止系统工作；

所述进出水模块包括进水管、出水管、止回阀、电控阀门、自来水管、电接点压力表、夹套温度传感器和夹套温度控制器，所述进水管固定连接在所述夹套一侧，所述出水管固定连接在所述夹套远离进水管的一侧，所述止回阀的一端与所述进水管连接，所述止回阀的另一端与所述电控阀门连接，所述电控阀门通过检修阀与所述自来水管连接，所述电控阀门与所述PLC控制器电性连接，在所述电控阀门与所述检修阀之间设有水流开关，所述水流开关与所述PLC控制器电性连接，所述电接点压力表的一端与所述夹套连接，所述电接点压力表的另一端与所述PLC控制器连接，所述夹套温度传感器的一端与所述夹套连接，所述夹套温度传感器的另一端与所述夹套温度控制器的一端连接，所述夹套温度控制器远离所述夹套传感器的一端与所述PLC控制器连接；电接点压力表检测夹套内冷却水的压力，系统在检测到夹套缺水，会自动打开电控阀门对夹套内进行加水降温；夹套温度传感器检测夹套内温度，当夹套内温度过高，系统将会进行强制停机处理，避免磨机在无冷却水情况下运行；

所述报警模块包括接触器组件和报警器组件，所述接触器组件包括运行信号输出接触器、过载报警信号输出接触器、缺水报警信号输出接触器和高温报警信号输出接触器，所述报警器组件包括过载报警器、缺水报警器和高温报警器，所述过载报警信号输出接触器的输入端、所述缺水报警信号输出接触器的输入端和所述高温报警信号输出接触器的输入端均与所述PLC控制器电性连接，所述过载报警信号输出接触器的输出端与所述过载报警器电性连接，所述缺水报警信号输出接触器的输出端与所述缺水报警器电性连接，所述高温报警信号输出接触器的输出端与所述高温报警器电性连接；当减速机和夹套内温度过高时，会触发高温告警器报警，当电机和进浆泵运行过载时，会触发过载报警器报警，当夹套缺水时，会触发缺水报警器报警；

所述温度感应控制组件包括减速机温度传感器和减速机温度控制器，所述减速机温度传感器的输入端与所述减速机连接，所述减速机温度传感器的输出端与所述PLC控制器的输入端电性连接；

所述进料模块包括浆料池、进浆泵、进浆泵控制器和进浆泵感应线圈，所述进浆泵与所述浆料池连接，所述进浆泵的输出端与所述球磨机本体连接，所述进浆泵的输入端与所述进浆泵控制器的输出端电性连接，所述进浆泵控制器的输入端与所述PLC控制器电性连接，所述进浆泵感应线圈的输出端与所述PLC控制器的输入端电性连接；进浆泵将浆料池内的浆料抽到球磨机内，通过进浆泵感应线圈可以检测进浆泵的电流，当进浆泵的运行电流发生异常，进浆泵感应线圈将异常信号传给PLC控制器，PLC控制器将控制信号传给进浆泵控制器，进浆泵控制器控制进浆泵运行和停止，避免故障发生。

2.一种如权利要求1所述的球磨机运行报警保护系统的控制方法，其特征在于:包括以下步骤:

(1）PLC控制器控制变频器控制器运转，变频器控制器控制变频器运转，变频器控制电机运转，电机控制减速机运转，减速机给球磨机本体提供动力，当电机感应线圈检测到电机电流异常时，PLC控制器将强制降低电机频率，保持电机电流正常，并通过过载报警信号输出接触器控制过载报警器报警提示，直至工作人员完成修正操作或完成异常处理;当工作人员未完成修正操作，PLC控制器将强制关机，并通过过载报警器报警提示;当减速机温度传感器感应到减速机温度异常时，减速机温度传感器将温度异常信号反馈给PLC控制器，PLC控制器发出控制信号传输给减速机温度控制器，减速机温度控制器控制减速机停止工作，PLC控制器通过高温报警信号输出接触器控制高温报警器报警；

(2）在球磨机本体运行过程中，不断的给球磨机本体外侧的夹套通入冷却水，电接点压力表通过检测夹套内冷却水压力，将压力信号传输给PLC控制器，通过PLC控制器判定夹套内是否缺水，如果缺水，PLC控制器输出停机信号，将系统关闭，并通过缺水报警信号输出接触器控制缺水报警器报警提示，当夹套内缺水且自来水管内有水压时，电控阀门会自动打开并对夹套内进行加水降温，同时，夹套温度传感器检测夹套内温度，当夹套内温度过高，夹套温度传感器将温度异常信号传输给PLC控制器，PLC控制器通过高温报警信号输出接触器控制高温报警器报警提示，并强制停机。

说明书： 一种球磨机运行报警保护系统及其控制方法技术领域[0001] 本发明涉及球磨机保护系统技术领域，尤其涉及一种球磨机运行报警保护系统及其控制方法。背景技术[0002] 球磨机，广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。[0003] 目前，球磨机只带有简单手动开关控制器，在设备使用过程中，无法应对设备突发状态，如夹套缺乏冷却水时，无提示，无保护，球磨机会异常升温，损坏设备内部，尤其是关键设备搅拌主轴易折断等重大设备事故；驱动球磨机的减速机和电机，在突发异常，过载，电流过高时，无任何保护措施，容易导致电机易在长时间过载运行时烧毁等重大故障发生。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种球磨机运行报警保护系统，解决了无法对球磨机设备自动检测和故障报警，自动化程度低的问题。根据本发明的球磨机运行报警保护系统，能同时检测电机、减速机和夹套的状况，并同时实施控制及报警，自动化程度高，安全性高，提高工作效率和减少劳动力，本发明采用的技术方案如下：[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种球磨机运行报警保护系统，所述球磨机运行报警保护系统包括球磨机本体、夹套、驱动模块、进料模块、进出水模块、报警模块和PLC控制器，所述球磨机本体的一端固定安装有驱动模块，所述球磨机本体与所述进料模块固定连接，所述球磨机本体外侧设有夹套，所述进出水模块与所述夹套连接，所述驱动模块、进料模块、进出水模块和所述报警模块均与所述PLC控制器电性连接；[0006] 所述驱动模块用于驱动球磨机本体运作，所述进料模块用于给球磨机本体加入原料，所述进出水模块用于给夹套提供冷却水，所述报警模块用于提示球磨机故障报警，所述PLC控制器用于控制驱动模块、进料模块、进出水模块和报警模块。[0007] 优选的，所述驱动模块包括电机、减速机、变频器和变频器控制器，所述减速机固定安装在所述电机的输出轴上，所述减速机的输出轴与所述球磨机本体固定连接，所述变频器的输出端与所述电机电性连接，所述变频器的输入端与所述变频器控制器的输出端电性连接，所述变频器控制器的输入端与所述PLC控制器电性连接，所述减速机通过温度感应控制组件与所述PLC控制器连接，所述温度感应控制组件用于感应减速机的温度并控制减速机运行。[0008] 优选的，所述温度感应控制组件包括减速机温度传感器和减速机温度控制器，所述减速机温度传感器的输出端与所述减速机连接，所述减速机温度传感器的输入端与所述减速机温度控制器的输出端电性连接，所述减速机温度控制器的输入端与所述PLC控制器电性连接。[0009] 优选的，所述驱动模块还包括电机感应线圈，所述电机感应线圈的输出端与所述变频器控制器的输入端电性连接，所述电机感应线圈的输入端与所述PLC控制器电性连接。[0010] 优选的，所述进料模块包括浆料池、进浆泵、进浆泵控制器和进浆泵感应线圈，所述进浆泵与所述浆料池连接，所述进浆泵的输出端与所述球磨机本体连接，所述进浆泵的输入端与所述进浆泵控制器的输入端电性连接，所述进浆泵控制器的输入端与所述PLC控制器电性连接，所述进浆泵感应线圈的输出端与所述进浆泵控制器的输入端电性连接，所述进浆泵感应线圈的输入端与所述PLC控制器电性连接。[0011] 优选的，所述进出水模块包括进水管、出水管、止回阀、电控阀门、自来水管、电接点压力表、夹套温度传感器和夹套温度控制器，所述进水管固定连接在所述夹套一侧，所述出水管固定连接在所述夹套远离进水管的一侧，所述止回阀的一端与所述进水管连接，所述止回阀的另一端与所述电控阀门连接，所述电控阀门通过检修阀与所述自来水管连接，所述电控阀门与所述PLC控制器电性连接，在所述电控阀门与所述检修阀之间设有水流开关，所述水流开关与所述PLC控制器电性连接，所述电接点压力表的一端与所述夹套连接，所述电接点压力表的另一端与所述PLC控制器连接，所述夹套温度传感器的一端与所述夹套连接，所述夹套温度传感器的另一端与所述夹套温度控制器的一端连接，所述夹套温度控制器远离所述夹套传感器的一端与所述PLC控制器连接。[0012] 优选的，所述报警模块包括接触器组件和报警器组件，所述接触器组件包括运行信号输出接触器、过载报警信号输出接触器、缺水报警信号输出接触器和高温报警信号输出接触器，所述报警器组件包括过载报警器、缺水报警器和高温报警器，所述过载报警信号输出接触器的输入端、所述缺水报警信号输出接触器的输入端和所述高温报警信号输出接触器的输入端均与所述PLC控制器电性连接，所述过载报警信号输出接触器的输出端与所述过载报警器电性连接，所述缺水报警信号输出接触器的输出端与所述缺水报警器电性连接，所述高温报警信号输出接触器的输出端与所述高温报警器电性连接。[0013] 优选的，一种球磨机运行报警保护系统的控制方法，包括以下步骤：[0014] (1)PLC控制器控制变频器控制器运转，变频器控制器控制变频器运转，变频器控制电机运转，电机控制减速机运转，减速机给球磨机本体提供动力，当电机感应线圈检测到电机电流异常时，PLC控制器将强制降低电机频率，保持电机电流正常，并通过过载报警信号输出接触器控制过载报警器报警提示，直至工作人员完成修正操作或完成异常处理；当工作人员未完成修正操作，PLC控制器将强制关机，并通过过载报警器报警提示；当减速机温度传感器感应到减速机温度异常时，减速机温度传感器将温度异常信号反馈给PLC控制器，PLC控制器发出控制信号传输给减速机温度控制器，减速机温度控制器控制减速机停止工作，PLC控制器通过高温报警信号输出接触器控制高温报警器报警；[0015] (2)在球磨机本体运行过程中，不断的给球磨机本体外侧的夹套通入冷却水，电接点压力表通过检测夹套内冷却水压力，将压力信号传输给PLC控制器，通过PLC控制器判定夹套内是否缺水，如果缺水，PLC控制器输出停机信号，将系统关闭，并通过缺水报警信号输出接触器控制缺水报警器报警提示，当夹套内缺水且自来水管内有水压时，电控阀门会自动打开并对夹套内进行加水降温，同时，夹套温度传感器检测夹套内温度，当夹套内温度过高，夹套温度传感器将温度异常信号传输给PLC控制器，PLC控制器通过高温报警信号输出接触器控制高温报警器报警提示，并强制停机。[0016] 本发明采用的上述技术方案，具有如下显著效果：[0017] 本发明的球磨机运行报警保护系统包括球磨机本体、夹套、驱动模块、进料模块、进出水模块、报警模块和PLC控制器，球磨机本体的一端安装有驱动模块，球磨机本体与进料模块连接，球磨机本体外侧设有夹套，进出水模块与夹套连接，驱动模块、进料模块、进出水模块和报警模块均与PLC控制器电性连接，驱动模块用于驱动球磨机本体运作，进料模块用于给球磨机本体加入原料，进出水模块用于给夹套提供冷却水，报警模块用于提示球磨机故障报警，PLC控制器用于控制驱动模块、进料模块、进出水模块和报警模块；本发明能同时实施控制及报警，自动化程度高，安全性高，提高工作效率和减少劳动力。附图说明[0018] 图1是本发明的结构示意图。[0019] 1?球磨机本体，2?夹套，3?电机，4?减速机，5?进水管，6?出水管。具体实施方式[0020] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。[0021] 如图1所示，根据本发明的一种球磨机运行报警保护系统，球磨机运行报警保护系统包括球磨机本体1、夹套2、驱动模块、进料模块、进出水模块、报警模块和PLC控制器，球磨机本体1的一端固定安装有驱动模块，驱动模块包括电机3、减速机4、变频器和变频器控制器，减速机4固定安装在电机3的输出轴上，减速机4的输出轴与球磨机本体1固定连接，变频器的输出端与电机3电性连接，变频器的输入端与变频器控制器的输出端电性连接，变频器控制器的输入端与PLC控制器电性连接，减速机4通过温度感应控制组件与PLC控制器连接，温度感应控制组件用于感应减速机的温度并控制减速机运行。温度感应控制组件包括减速机温度传感器和减速机温度控制器，减速机温度传感器的输出端与减速机4连接，减速机温度传感器的输入端与减速机温度控制器的输出端电性连接，减速机温度控制器的输入端与所述PLC控制器电性连接。驱动模块还包括电机感应线圈，电机感应线圈的输出端与变频器控制器的输入端电性连接，电机感应线圈的输入端与PLC控制器电性连接。电机与减速机配合，为球磨机的提供驱动，使球磨机能够正常运行，电机感应线圈能够检测电机电流，当电机3电流异常，电机感应线圈将信号传给PLC控制器，PLC控制器将控制信号传给变频器控制器，变频器控制器强制使变频器降低电机3频率，保持电流正常，直至操作者完成修正操作或完成异常处理，如在设定参数范围内，操作者未完成修正操作，PLC控制器将强制按流程关机。减速机温度传感器检测减速机4温度，当检测到减速机4出现温度异常时，在设定参数范围内，如果工作人员未修正，PLC控制器将控制减速机温度控制器控制减速机停止工作，同时停止系统工作。[0022] 球磨机本体1上固定连接有进料模块，进料模块包括浆料池、进浆泵、进浆泵控制器和进浆泵感应线圈，进浆泵与浆料池连接，进浆泵的输出端与球磨机本体1连接，进浆泵的输入端与进浆泵控制器的输入端电性连接，进浆泵控制器的输入端与PLC控制器电性连接，进浆泵感应线圈的输出端与进浆泵控制器的输入端电性连接，进浆泵感应线圈的输入端与PLC控制器电性连接。进浆泵将浆料池内的浆料抽到球磨机内，通过进浆泵感应线圈可以检测进浆泵的电流，当进浆泵的运行电流发生异常，进浆泵感应线圈将异常信号传给PLC控制器，PLC控制器将控制信号传给进浆泵控制器，进浆泵控制器控制进浆泵运行和停止，避免故障发生。[0023] 在球磨机本体外侧设有夹套2，进出水模块与夹套连接，进出水模块包括进水管5、出水管6、止回阀、电控阀门、自来水管、电接点压力表、夹套温度传感器和夹套温度控制器，进水管5固定连接在夹套2一侧，出水管6固定连接在夹套2远离进水管的一侧，止回阀的一端与进水管5连接，止回阀的另一端与电控阀门连接，电控阀门通过检修阀与自来水管连接，电控阀门与PLC控制器电性连接，在电控阀门与检修阀之间设有水流开关，水流开关与PLC控制器电性连接，电接点压力表的一端与夹套2连接，电接点压力表的另一端与PLC控制器连接，夹套温度传感器的一端与夹套2连接，夹套温度传感器的另一端与夹套温度控制器的一端连接，夹套温度控制器远离夹套传感器的一端与PLC控制器连接。电接点压力表检测夹套2内冷却水的压力，系统在检测到夹套2缺水，会自动打开电控阀门对夹套内进行加水降温；夹套温度传感器检测夹套2内温度，当夹套2内温度过高，系统将会进行强制停机处理，避免磨机在无冷却水情况下运行。[0024] 报警模块与PLC控制器电性连接，报警模块包括接触器组件和报警器组件，接触器组件包括运行信号输出接触器、过载报警信号输出接触器、缺水报警信号输出接触器和高温报警信号输出接触器，报警器组件包括过载报警器、缺水报警器和高温报警器，过载报警信号输出接触器的输入端、缺水报警信号输出接触器的输入端和高温报警信号输出接触器的输入端均与PLC控制器电性连接，过载报警信号输出接触器的输出端与过载报警器电性连接，缺水报警信号输出接触器的输出端与缺水报警器电性连接，高温报警信号输出接触器的输出端与高温报警器电性连接。当减速机4和夹套2内温度过高时，会触发高温告警器报警，当电机3和进浆泵运行过载时，会触发过载报警器报警，当夹套2缺水时，会触发缺水报警器报警。[0025] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。