[发明专利]大型磨机过程控制系统

摘要

一种大型磨机过程控制系统，涉及矿山机械，尤其是一种通过甄别处理，规避失真信号，有效避免因假性报警、故障造成频繁停机的大型磨机过程控制系统。本发明的大型磨机过程控制系统，安装在磨机上，其特征在于该控制系统包括内部架构、外部辅助单元和磨机监测系统，内部架构、外部辅助单元以及磨机监测系统通过导线连接。本发明对所有外部传感器检测信号，进行甄别处理，避免失真信号进入逻辑连锁控制单元，避免磨机因假性报警和故障的频繁停机；增加了机械性能预测性控制功能，有效控制轴承、轴瓦、齿轮等机械损伤程度；增加在线运行故障处理功能，实现了不需要停机就可以对齿轮润滑油润滑、温度检测等故障进行处理，减少磨机非必须停车频次。

主权项

1.一种大型磨机过程控制系统，安装在磨机上，其特征在于该控制系统包括内部架构、外部辅助单元和磨机监测系统，内部架构、外部辅助单元以及磨机监测系统通过导线连接，其中：/n内部架构包括逻辑连锁控制单元(1)、运行状态监控单元(2)、甄别控制处理单元(3)、预测控制处理单元(4)、数据历史储存单元(5)以及在线故障处理单元(6)，甄别控制处理单元(3)分别与逻辑连锁控制单元(1)、数据历史储存单元(5)连接，预测控制处理单元(4)分别与逻辑连锁控制单元(1)、数据历史储存单元(5)连接，逻辑连锁控制单元(1)、数据历史储存单元(5)分别与运行状态监控单元(2)连接，运行状态监控单元(2)与在线故障处理单元(6)连接；/n外部辅助单元包括远程传送监控单元(7)、声光报警单元(8)；/n磨机监测系统包括温度传感器(9)、油压传感器(10)、流量传感器(11)和振动传感器，在磨机设置数个测温点、油压监测点和油量监测点，入料端和出料端的轴承(12)上各设置三个测温点，小齿轮(13)表面设置三个测温点，小齿轮(13)的两端分别设置一个测温点，每个测温点上均设置温度传感器(9)，通过温度传感器(9)采集测温点的温度，小齿轮(13)表面测温点的温度传感器(9)采用红外温度传感器(9)；在小齿轮(13)两端以及两个筒体两端轴承(12)的喷油嘴上设置流量传感器(11)，在供油管道(14)上设置油压传感器(10)；在小齿轮(13)驱动端、非驱动端以及竖直方向，设立X、Y、Z三个方向的振动检测，每个小齿轮(13)安装6个振动传感器，一台磨机的两个小齿轮(13)上共安装12个振动传感器；磨机监测系统与甄别控制处理单元(3)连接，获取的监控数据传递给甄别控制处理单元(3)；/n具体控制过程如下：/n1)甄别控制处理单元(3)获取小齿轮(13)红外温差、小齿轮(13)红外温度、油流、油压、轴承(12)温度以及振动范围，通过模糊控制判断失真情况，判断为失真信号，则不参与逻辑连锁控制，进入历史数据记录单元储存，仅供查询使用；判断为真实信号，则将数据传送给逻辑连锁控制单元(1)，参与运行连锁控制；/n2)逻辑连锁控制单元(1)接收到甄别控制处理单元(3)的数据信号后，对信号进行分析，判断故障问题，利用模糊控制寻找最佳使用值得设定值；首先每个温度传感器(9)设定-200℃的断线温度，检测到该温度时，直接将信息传输至在线故障处理单元(6)，并发出报警信号；设定正常使用温度值为60℃，利用模糊控制计算，得到超高温度90℃，超出超高温度值时，发出该检测点的故障停机指令，并发出报警信息；对小齿轮(13)小端的温差范围，根据红外温度传感器(9)的信息，设定两端温差值正常范围为15，超大温差值为30，温差值超过15时，发出报警信号，超过30时，则发出故障停机指令；对供油管道(14)的油压，设定正常使用范围的低压为40kg/cm3、超低压为15kg/cm3的预设值，当信号达到该值时输出相应检测点的报警信息或故障停机指令；/n3)在线故障处理单元(6)主要针对两类故障处理，分别是润滑油故障处理和温度检测故障处理，具体处理方式为：/n(1)润滑油故障进行不停机在线处理，包括润滑油故障处理等待间歇和计时置零两个功能，润滑油喷射周期结束后预设等待间歇时间，等待间歇时间功能中加入计时置零功能，在等待间歇时间内进行润滑油系统的故障处理，等待间歇时间中启动计时置零功能，令等待间歇时间重新开始计时，保证故障处理具有充分时间，在处理过程中，通过人工观察润滑油情况，及时以人工方式补充润滑油，直至故障消除；/n(2)温度检测故障处理，对每个温度传感器(9)的线路和探头进行监测，任意一个温度传感器(9)发出断线故障故障时，显示断线信息，提示维护人员针对性检查和处理，避免因高温产生故障，导致停车；/n4)预测控制处理单元(4)，根据实时检测数据和历史数据在线趋势记录，结合设备性能的正常使用范围指标值域，设定正常运行的超出区域界限值，检测数据超出区域界限值时，提前预警，通知维护人员提前对设备的轴承(12)、轴瓦、齿轮等机械结构进行性能分析和保养维护；/n5)声光报警单元(8)配合内部架构，对操作、维护人员进行及时预警，便于操作、维护人员采取措施；/n6)远程传送监控单元(7)，将磨机运行相关信息传送到分布式控制系统，在分布式控制系统服务器做实时及历史储存、趋势查询、状态信息显示以及控制功能，便于中控操作人员及时掌握磨机运行的一手信息，并准确下达相应指令。/n