基于PLC控制的液压清堵装置研究与设计

　　工业料仓内部物料移动时由于物料颗粒、粉末混合体的粘滞性以及温度和湿度等因素的影响目前,国内外对贮煤仓、石料仓等流动条件差或者粘滞性大的物料的扳结堵塞仍然以空气清堵器、激振器、铲料器、人工清除等为主要处理手段,空气清堵器主要是由压缩空气作动力瞬间直接作用在物料进行清堵,该设备采用仓外安装维护简单,但仓体内物料湿、黏度较大时则处理效果不好甚至起到反作用;激振器靠振动使仓内物料发生松动,也是仓外安装,但处理效果差,如处理时机选取不好也可起反作用。振动仓是介入到物料仓中的振动处理设备,对于轻微的堵塞可起到一定作用,物料黏、湿度大时效果不好,其致命缺点是安装、维护困难,设备出现故障时可能发生人为堵塞;铲料器也是一种仓体内安装的疏通装置,靠铲板或链条处理堵塞,在物料湿、黏度小时具有一定作用,否则容易发生机械卡涩使疏通设备变成堵塞点。上述处理方法存在以下问题: a.对湿、黏度大、冻块的物料处理效果差,而这种情况正是急需解决的难题; b.不能进行实时监测、智能化处理; c.处理设备具有介入性,容易造成人为堵塞并且不利于维护。

　　工程机械广泛采用液压传动与控制技术,是液压技术应用的主体,液压控制技术与方法决定了控制系统的技术性能、质量,智能控制是工程机械向高速化、高可靠性、机电一体化、长寿命、节能化发展的重要手段,采用智能控制技术对提高控制质量、增强控制效果具有实际意义。

　　1　应用背景

　　工业料仓堵塞是电力、矿山、化工、冶金、粮食等行业急需解决的生产技术难题,国内、国外均以空气清堵器、振动器、仓内铲料器为主要处理设备,这些设备在实际工作时,受本身结构设计所限,尤其是控制功能较弱加上控制方式单一效果往往不够理想。

　　由表1可以看出: (1)单一的机械设计、自动化水平低,是清堵产品主要问题所在。目前国内生产厂家的清堵产品如振动仓、铲料器均依靠机械传动,前者通过振动间接作用于物料,后者通过上下移动直接作用于物料,其运行方式为简单控制,以继电器为主要控制元件。(2)由于其机械结构等原因影响其疏通效果。工业料仓(如火电厂原煤仓)为曲线形状,这就决定铲料器在仓内行程较短,因而清堵范围受限; (3)设备维护不方便。除空气炮外,铲料器均为仓内安装方式因此安装和检修时必须清空仓内所有物料方可进行,此外仓内驻留设备具有很大安全隐患; (4)由于上述产品无法进行物料状态预测和连续监控,所以在处理堵塞时不够及时,同时也很难捕捉到随机堵塞情况,这样将失去最佳处理时机而使处理难度增大。对于采用直接供料系统(如火电厂直吹式制粉系统)的生产企业将被迫减负荷,甚至出现停机的严重问题。