Elektrisch besturingssysteem voor kaakbrekers

Gedetailleerde introductie tot het elektrische besturingssysteem van kaakbrekers

I. Samenstelling en structuur van het elektrische besturingssysteem

1. Stroomcircuit
   Levert stroom aan de brekermotor en kan hoge stromen verwerken (tientallen tot honderden ampères, afhankelijk van het motorvermogen). Belangrijke onderdelen zijn:

• Hoofdschakelaar: De hoofdschakelaar met overbelastings- en kortsluitbeveiliging (uitschakelvermogen ≥50 kA), doorgaans een gegoten installatieautomaat (bijv. Schneider NSX-serie).

• AC-contactor: Bestuurt het starten/stoppen van de motor, met hoofdcontacten met een nominale stroomsterkte van 1,5–2 keer de nominale stroom van de motor (bijv. 160 A voor een 75 kW-motor). Hulpcontacten maken vergrendeling van de regelkring mogelijk.

• Thermisch relais/motorbeveiliging: Controleert de temperatuur en stroom van de motorwikkeling en schakelt de stroom uit bij overbelasting (schakelt uit bij 1,2× de nominale stroom na 10–30 seconden).

• Reactor (optioneel): Voor grote motoren (≥110 kW) wordt de inschakelstroom met 50%–60% verlaagd om het elektriciteitsnet en de motor te beschermen.

2. Besturingscircuit
   Voert logische besturing en signaaloverdracht uit en werkt op AC 220 V of DC 24 V. Belangrijke componenten zijn:

• PLC-controller: De kern (bijv. Siemens S7-1200) met een responstijd ≤10 ms, verwerkt sensorsignalen en voert programma's uit (bijv. start/stop-logica, overbelastingsbeveiligingstriggers).

• Tussentijdse estafette: Versterkt besturingssignalen om apparaten met een hoge stroomsterkte (bijv. contactors) aan te sturen, met 4–8 sets contacten met een nominale AC 220 V/5 A.

• Bedieningsknoppen en indicatoren: Inclusief "Start, " "Stop, " en "Noodstop-knoppen (rode noodstopknop in de vorm van een paddenstoel voor geforceerde uitschakeling) en led-indicatoren (levensduur ≥ 50.000 uur) voor de bedrijfs-, storings- en stand-bystatus.

3. Monitoring- en beschermingssysteem
   Realtime monitoring van operationele parameters, het activeren van alarmen of het uitschakelen van systemen bij afwijkingen. Belangrijke componenten zijn:

• Temperatuursensoren: PT100 platina weerstanden (bereik -50–200℃, nauwkeurigheid ±0,5℃) geïnstalleerd op lagerhuizen (bijv. excentrische aslagers), activeren alarmen bij 70℃ en uitschakelen bij 80℃.

• Trillingsomvormers: Gemonteerd op de zijkanten van het frame, meet de versnelling (bereik 0–10 mm/s, nauwkeurigheid ±0,1 mm/s), waarschuwt bij 0,8 mm/s en schakelt uit bij 1,2 mm/s.

• Niveauschakelaars: Controleer het oliepeil in de hydraulische en smeermiddeltanks en activeer alarmen en uitschakelingen bij een laag peil (voorkom droge wrijving).

• Stroomtransformatoren: Combineer met ampèremeters om de motorstroom te bewaken en de belastingswaarden weer te geven (bijv. 90%–100% van de nominale stroom bij volledige belasting).

4. Mens-machine-interface (HMI)
   Maakt de interactie tussen mens en machine mogelijk, waaronder:

• Aanraakscherm: 7–10 inch kleurenschermen (bijv. Weintek MT-serie) met weergave van realtime parameters (stroom, temperatuur, trillingen), status en foutcodes, ter ondersteuning van handmatige bediening (bijv. starten/stoppen op afstand, parameterinstellingen).

• Schakelkast: IP54-classificatie, met alle elektrische componenten. Gemaakt van 1,5 mm dik koudgewalst staal met gelaste verbindingen, met een elektrostatisch gepoedercoat oppervlak (RAL 7035 lichtgrijs) voor stof- en vochtbestendigheid.

II. Productie- en assemblageproces van het elektrische besturingssysteem

1. Componentselectie en kastfabricage

• ComponentselectieKies componenten op basis van het vermogen van de crusher (bijv. 55 kW, 110 kW) en de bedrijfsomstandigheden (stof, temperatuur). Contactors en stroomonderbrekers hebben een lagere nominale stroomsterkte (10%–20% lagere nominale stroom in omgevingen met hoge temperaturen) en sensoren hebben een beschermingsgraad ≥IP65.

• KastfabricageKoudgewalst staal wordt lasergesneden (tolerantie ±0,5 mm), CNC-gebogen (hoektolerantie ±1°) en gelast (slak verwijderd en gepolijst). Vervolgens wordt het gefosfateerd (5-10 μm film) en gepoedercoat (60-80 μm dikte, hechting ≥ 5 N/cm).

2. Interne bedrading en montage

• Bedradingsontwerp: Stroomcircuits gebruiken koperen staven (TMY-3×30×3 mm, stroomcapaciteit ≥ 300 A) of meeraderige koperkabels (10–50 mm² doorsnede). Stuurcircuits gebruiken afgeschermde draden van 0,75–1,5 mm² (om elektromagnetische interferentie tegen te gaan), waarbij sterke en zwakke circuits ≥ 100 mm van elkaar gescheiden zijn.

• Bedradingsproces:De draaduiteinden worden geknepen met koudgeperste klemmen (afgestemd op de draaddikte, geknepen met hydraulisch gereedschap voor een trekkracht van ≥ 100 N). Er wordt gebruikgemaakt van DIN-railklemmen uit de UK-serie (5,08 mm spoed), met veilige verbindingen (geen losraken door trillingen) en transparante, krimpende labels (weerstand ≥ 105 ℃).

• Componentinstallatie: Schakelaars en contactors worden gemonteerd op DIN-rails (waterpas ≤ 1 mm/m). PLC's en HMI's worden bevestigd op montageplaten (verticaal ≤ 1 mm/m), waarbij de aardklemmen stevig met de kast zijn verbonden (aardingsweerstand ≤ 4 Ω).

3. Programmeren en debuggen

• Controles vóór inschakeling: Gebruik multimeters om de isolatieweerstand te testen (≥10 MΩ voor stroomcircuits, ≥5 MΩ voor regelcircuits) en controleer of de bedrading correct is (geen kortsluiting of verkeerde aansluitingen).

• Foutopsporing zonder belasting: simuleer invoer (bijv. temperatuur-/stroomsignalen via generatoren) om de logica voor alarmen/uitschakelingen en de start-/stopresponsiviteit te testen.

• Belastingsfoutopsporing: Sluit de crushermotor aan om de opstartstroom (≤6× nominale stroom, opstarttijd ≤10 seconden), de stroomstabiliteit (fluctuatie ≤5%) en de overbelastingsbeveiliging (schakelaar schakelt uit tijdens gesimuleerde overbelasting) te testen.

• PLC-programmering: Gebruik ladderlogica of SCL om programma's te schrijven op basis van besturingslogica (bijv. "Startconditie: noodstop niet ingedrukt + geen fouten + feeder gereed"). Programma's omvatten hoofdroutines (bediening), subroutines (alarmafhandeling) en interruptroutines (noodstop), gevalideerd via syntaxis- en logicacontroles.

• HMI-ontwerp: Maak pagina's voor realtimeparameters, instellingen en foutlogboeken (met opslag van 100 vermeldingen met tijdstempels en codes) met gebruiksvriendelijke knoppen en pictogrammen.

• Systeem inbedrijfstelling:

III. Kwaliteitscontroleproces van het elektrische besturingssysteem

1. Inkomende componentinspectie

• Kritische componenten (schakelaars, contactors) vereisen certificaten en testrapporten. De monsters ondergaan schakeltests (100 cycli zonder vastlopen) en isolatietests (2500 V AC gedurende 1 minuut, geen storing).

• Sensorkalibratie: Temperatuursensoren worden gekalibreerd in een thermostaat (0 °C, 50 °C, 100 °C; fout ≤ ± 0,5 °C). Trillingsomvormers worden gekalibreerd op schudapparaten (fout ≤ ± 0,05 mm/s).

2. In-proces assemblagecontrole

• Controle van de bedrading: controleer of de bedradingslabels overeenkomen met de tekeningen, of het aanhaalmoment van de aansluitingen voldoet aan de normen (1,5–2 N·m voor M4-bouten) en of de afgeschermde draden geaard zijn (weerstand ≤1Ω).

• Tests voor kastbescherming: IP54-validatie via waternevel (3 minuten, geen binnendringen van water) en stoftests (geen significante stofophoping op componenten).

3. Eindprestatietest

• Functioneel testen: Valideer alle logica (start/stop, alarmen, bescherming) tijdens 100 uur continue werking (geen crashes of valse triggers).

• EMC-testen: Anti-interferentietesten (1 kV pulsinjectie, geen anomalieën) en stralingsemissietesten (conform EN 61000-6-4 om interferentie met nabijgelegen apparatuur te voorkomen).

• Temperatuurcyclustesten: Werk in kamers met een temperatuur van -10℃–50℃ gedurende 4 uur (geen componentstoringen of programmafouten).

4. Fabrieksacceptatie

• Lever technische documenten (elektrische schema's, bedradingsschema's, handleidingen, componentenlijsten) en een "fabriekstestrapport (inclusief isolatieweerstand, doorslagspanning en functionele testgegevens).

• Ondersteuning op locatie: Begeleiden van de juiste bedrading (motor, sensorkabels), debuggen tot normale werking en opleiden van operators (storingsafhandeling, onderhoud).

IV. Tips voor routinematig onderhoud

• Maak de schakelkast elk kwartaal schoon (verwijder stof met perslucht, voorkom kortsluiting) en controleer de dichtheid van de aansluitingen (voorkom losse verbindingen en oververhitting).

• Kalibreer sensoren maandelijks (met name temperatuur- en trillingssensoren) om de nauwkeurigheid te garanderen.

• Maak een back-up van PLC-programma's en HMI-configuraties (voorkom gegevensverlies) en registreer foutcodes en oplossingen (bouw een onderhoudsdatabase op).