西門子LOGO!在助磨劑流量開關設計中的應用

1． 背景介紹：
因助磨劑具有增加磨機產量，提高水泥強度，防止水泥接拱等優點，公司領導經過考察論證，決定在水泥粉磨時添加助磨劑。為防止在生產過程中助磨劑斷流，而影響水泥質量，公司領導要求安裝流量開關，在發生斷流時及時通知相關人員進行處理。
　　公司添加助磨劑為液體，貯存在一個大的箱體內，通過離心泵、塑料管將助磨劑輸送到入磨皮帶上方，直接淋到已調配好的物料上。它的流量很低，不適于安裝專業流量計，而且不方便、成本高。后來通過對助磨劑的仔細研究，發現其導電性能較好，利用此特性自己動手制作一個簡易的流量開關。
2. 解決方案
2．1材料。選用的材料簡單，在工廠內很容易找到，主要有：一段長約200mm的塑料管（最好選擇煤氣軟管），一段鋼管，導線若干。材料選擇的原則是：塑料管要比輸送助磨劑的管道略粗，并能將其套入。鋼管的外徑與塑料管的內徑相仿，能插入塑料管，管壁不要太薄，我們使用的是熱電阻外的護套管。
2.2制作過程。把鋼管截成10mm左右的兩段，用絲椎在每段攻一個Φ4mm的絲孔，把鋼管分別從兩頭塞入塑料管內，在鋼管絲孔外側的塑料管上扎一個小孔，用Φ4mm的小螺絲套上導線插入鋼管絲孔并擰緊。接頭處用膠帶纏好。這樣一個簡單的流量開關就做好了。值得注意的是：兩段鋼管的距離應在30mm左右。這是經過多次試驗得到的結果。如果它們的距離太遠，電阻增大，降低了導電性，造成誤報警，反之，斷流時不能及時斷開，造成漏報警。如圖1所示。

3．現場安裝
現場安裝簡便，只要將流量開關套在助磨劑管道出口，并且用鐵絲固定好。然后，把流量開關兩端的導線與控制回路相連就可以了。安裝、更換時不必停機。注意事項：現場安裝流量開關不要離物料太近，防止物料將其碰壞。
4．電氣控制的設計和安裝
我們根據現場實際情況設計了兩種不同的電氣控制方案：
方案1：用于1臺80t/h的水泥磨，該磨由Bailey公司的DCS控制，所以要把流量信號送入DCS中的DI通道。我們采用固態繼電器及中間繼電器等設備。電氣控制原理如圖2所示。F1是流量開關，S1是固態繼電器（SSR-Solid State Relay）,是由發光二極管和光敏晶閘管組裝在一起的器件。選擇它的理由是，發光二極管的門坎電壓約為2V,當控制端的電壓降到較低的情況下，固態繼電器仍能動作。當流量正常時，F1阻抗較低，S1動作，K1閉合，K1的干接點信號送入DCS，也就是通過K1干接點的打開/閉合兩個狀態，來反映流量情況。通過簡單的組態，操作員就可通過上位機觀察到此信號的狀態。在發生斷流時，也會產生報警來提醒操作員。

方案2 ：用于4臺產量較低的老式水泥磨，它們之間相距較近，由現場控制，共用一個控制室。我們采用Siemens公司的通用邏輯控制模塊LOGO！24，中間繼電器，指示燈和電鈴等設備。電氣控制原理如圖3所示。選用LOGO!可代替一定數量的輔助開關設備，節省接線和安裝工作，提高設備可靠性，減少誤動作。從性價比方面考慮，也較為合適。在LOGO！24中，當輸入信號的電壓大于8V,電流大于1.5mA,信號狀態是“1”,反之，信號狀態是“0”。流量正常情況下，輸入信號的狀態是“1”，H1～H4信號燈及DL1電鈴不動作。當某一路斷流，該路對應的繼電器動作，信號燈閃爍，電鈴報警。能夠及時提醒崗位工。LOGO!提供了很多實用的功能塊，所以通過程序實現上述功能也很簡單。具體程序略。ZK1～ZK4是空氣開關，當某一個磨停機不再添加助磨劑時，可斷開該磨所對應的空氣開關。

4．維護及使用情況
維護方便，當有故障時，應首先檢查現場部分，因為水泥生產的現場環境比較惡劣。然后再檢查控制線路。我們自制的流量開關自2004年6月投入使用至今。工作比較穩定，沒有發生過漏報警或誤報警。