Système de contrôle électrique du concasseur à mâchoires

Introduction détaillée au système de contrôle électrique des concasseurs à mâchoires

I. Composition et structure du système de contrôle électrique

1. Circuit d'alimentation
   Alimente le moteur du concasseur et gère des courants élevés (de quelques dizaines à plusieurs centaines d'ampères, selon la puissance du moteur). Principaux composants :

• Disjoncteur principal: L'interrupteur d'alimentation principal avec protection contre les surcharges et les courts-circuits (pouvoir de coupure ≥ 50 kA), généralement un disjoncteur à boîtier moulé (par exemple, la série Schneider NSX).

• Contacteur CA: Contrôle le démarrage/arrêt du moteur, avec des contacts principaux d'une valeur nominale de 1,5 à 2 fois le courant nominal du moteur (par exemple, 160 A pour un moteur de 75 kW). Les contacts auxiliaires permettent le verrouillage de la boucle de commande.

• Relais thermique/protecteur de moteur: Surveille la température et le courant de l'enroulement du moteur, coupant l'alimentation en cas de surcharge (déclenchement à 1,2 × courant nominal après 10 à 30 secondes).

• Réacteur (facultatif):Pour les gros moteurs (≥ 110 kW), réduit le courant d'appel de 50 à 60 % pour protéger le réseau électrique et le moteur.

2. Circuit de commande
   Exécute le contrôle logique et la transmission de signaux, fonctionnant à 220 V CA ou 24 V CC. Les composants clés comprennent :

• Contrôleur PLC:Le noyau (par exemple, Siemens S7-1200) avec un temps de réponse ≤ 10 ms, traitant les signaux des capteurs et exécutant des programmes 预设 (par exemple, logique de démarrage/arrêt, déclencheurs de protection contre les surcharges).

• Relais intermédiaire:Amplifie les signaux de commande pour piloter des dispositifs à courant élevé (par exemple, des contacteurs), avec 4 à 8 jeux de contacts évalués à 220 V CA/5 A.

• Boutons de commande et indicateurs: Inclut les boutons "Start, " "Stop, " et "Emergency Stop" (arrêt d'urgence en forme de champignon rouge pour l'arrêt forcé) et les indicateurs LED (durée de vie ≥ 50 000 heures) pour le fonctionnement, les pannes et l'état de veille.

3. Système de surveillance et de protection
   Surveillance en temps réel des paramètres opérationnels, déclenchant des alarmes ou des arrêts en cas d'anomalie. Principaux composants :

• Capteurs de température: Résistances en platine PT100 (plage -50–200℃, précision ±0,5℃) installées sur des boîtiers de roulement (par exemple, des roulements d'arbre excentrique), déclenchant des alarmes à 70℃ et des arrêts à 80℃.

• Transducteurs de vibrations:Monté sur les côtés du châssis, mesurant l'accélération (plage 0–10 mm/s, précision ±0,1 mm/s), avertissement à 0,8 mm/s et arrêt à 1,2 mm/s.

• Interrupteurs de niveau: Surveiller les niveaux d'huile dans les réservoirs hydrauliques et de lubrification, déclencher des alarmes et des arrêts en cas de niveaux bas (évitant les frottements à sec).

• Transformateurs de courant: Associez-le à des ampèremètres pour surveiller le courant du moteur, en affichant les taux de charge (par exemple, 90 % à 100 % du courant nominal à pleine charge).

4. Interface homme-machine (IHM)
   Facilite l'interaction homme-machine, notamment :

• Écran tactile: Écrans couleur de 7 à 10 pouces (par exemple, série Weintek MT) affichant les paramètres en temps réel (courant, température, vibrations), l'état et les codes d'erreur, prenant en charge les opérations manuelles (par exemple, démarrage/arrêt à distance, réglages des paramètres).

• Armoire de commande: Certifié IP54, il abrite tous les composants électriques. Fabriqué en acier laminé à froid de 1,5 mm avec joints soudés, sa surface est thermolaquée électrostatiquement (gris clair RAL 7035) pour une meilleure résistance à la poussière et à l'humidité.

II. Processus de fabrication et d'assemblage du système de contrôle électrique

1. Sélection des composants et fabrication de l'armoire

• Sélection des composants: Choisissez les composants en fonction de la puissance du concasseur (par exemple, 55 kW, 110 kW) et des conditions de fonctionnement (poussière, température). Les contacteurs et les disjoncteurs sont déclassés (intensité nominale réduite de 10 à 20 % dans les environnements à haute température) et les capteurs bénéficient d'une protection ≥ IP65.

• Fabrication d'armoiresL'acier laminé à froid est découpé au laser (tolérance ± 0,5 mm), plié à commande numérique (tolérance d'angle ± 1°) et soudé (scorie éliminée et polie). Il est ensuite phosphaté (film de 5 à 10 μm) et thermolaqué (épaisseur de 60 à 80 μm, adhérence ≥ 5 N/cm).

2. Câblage et assemblage internes

• Conception de câblageLes circuits de puissance utilisent des barres de cuivre (TMY-3 × 30 × 3 mm, capacité de courant ≥ 300 A) ou des câbles en cuivre multibrins (section 10–50 mm²). Les circuits de commande utilisent des fils blindés de 0,75–1,5 mm² (pour résister aux interférences électromagnétiques), les circuits forts et faibles étant séparés d'au moins 100 mm.

• Processus de câblage: Les extrémités des fils sont serties avec des bornes pressées à froid (adaptées à la taille du fil, serties avec des outils hydrauliques pour une force de traction ≥ 100 N). Des bornes sur rail DIN de la série UK (pas de 5,08 mm) sont utilisées, avec des connexions sécurisées (pas de desserrage sous l'effet des vibrations) et des étiquettes thermorétractables transparentes (résistance ≥ 105 ℃).

• Installation des composants: Les disjoncteurs et contacteurs sont montés sur des rails DIN (planéité ≤ 1 mm/m). Les automates programmables et les IHM sont fixés sur des plaques de montage (verticalité ≤ 1 mm/m), avec des bornes de terre connectées de manière fiable à l'armoire (résistance de terre ≤ 4 Ω).

3. Programmation et débogage

• Vérifications préalables à la mise sous tension : utilisez des multimètres pour tester la résistance d'isolement (≥ 10 MΩ pour les circuits d'alimentation, ≥ 5 MΩ pour les circuits de commande) et vérifiez le câblage correct (pas de courts-circuits ni de mauvaises connexions).

• Débogage sans charge : simulez les entrées (par exemple, les signaux de température/courant via des générateurs) pour tester la logique d'alarme/d'arrêt et la réactivité de démarrage/arrêt.

• Débogage de charge : connectez le moteur du concasseur pour tester le courant de démarrage (≤ 6 × courant nominal, temps de démarrage ≤ 10 secondes), la stabilité du courant (fluctuation ≤ 5 %) et la protection contre les surcharges (déclenchement du contacteur lors de surcharges simulées).

• Programmation PLC: Utilisez la logique à relais ou SCL pour écrire des programmes basés sur la logique de contrôle (par exemple, condition de démarrage : arrêt d'urgence non activé + aucun défaut + alimentation prête). Les programmes comprennent des routines principales (contrôle des opérations), des sous-routines (gestion des alarmes) et des routines d'interruption (arrêt d'urgence), validées par des vérifications syntaxiques et logiques.

• Conception IHM: Créez des pages pour les paramètres en temps réel, les réglages et les journaux d'erreurs (stockant 100 entrées avec horodatages et codes) avec des boutons et des icônes conviviaux.

• Mise en service du système:

III. Processus de contrôle qualité du système de contrôle électrique

1. Inspection des composants entrants

• Les composants critiques (disjoncteurs, contacteurs) nécessitent des certificats et des rapports d'essais. Les échantillons sont soumis à des tests de commutation (100 cycles sans blocage) et d'isolement (2 500 V CA pendant 1 minute, sans claquage).

• Étalonnage des capteurs : les capteurs de température sont étalonnés dans un thermostat (0 °C, 50 °C, 100 °C ; erreur ≤ ± 0,5 °C). Les transducteurs de vibrations sont étalonnés sur des agitateurs (erreur ≤ ± 0,05 mm/s).

2. Contrôle d'assemblage en cours de processus

• Vérifications du câblage : vérifiez que les étiquettes des fils correspondent aux dessins, que le couple de serrage des bornes est conforme aux normes (1,5 à 2 N·m pour les boulons M4) et que les fils blindés sont mis à la terre (résistance ≤ 1 Ω).

• Tests de protection de l'armoire : validation IP54 par pulvérisation d'eau (3 minutes, pas d'infiltration d'eau interne) et tests de poussière (pas d'accumulation significative de poussière sur les composants).

3. Test de performance final

• Tests fonctionnels: Validez toute la logique (démarrage/arrêt, alarmes, protection) pendant 100 heures de fonctionnement continu (pas de plantages ni de faux déclenchements).

• Tests CEM:Tests anti-interférences (injection d'impulsions de 1 kV, aucune anomalie) et tests d'émission de rayonnement (conformité à la norme EN 61000-6-4 pour éviter d'interférer avec les équipements à proximité).

• Test de cyclage de température:Fonctionne dans des chambres de -10℃ à 50℃ pendant 4 heures (aucune défaillance de composant ni erreur de programme).

4. Réception en usine

• Fournir des documents techniques (schémas électriques, schémas de câblage, manuels, listes de composants) et un rapport de test "factory (y compris la résistance d'isolement, la tension de tenue et les données de test fonctionnel).

• Support sur site : Guider le câblage correct (moteur, câbles de capteurs), déboguer jusqu'au fonctionnement normal et former les opérateurs (gestion des défauts, maintenance).

IV. Conseils d'entretien de routine

• Nettoyez l'armoire de commande tous les trimestres (en utilisant de l'air comprimé pour éliminer la poussière et éviter les courts-circuits) et vérifiez l'étanchéité des bornes (en évitant les connexions desserrées et la surchauffe).

• Calibrez les capteurs mensuellement (en particulier les capteurs de température et de vibrations) pour garantir leur précision.

• Sauvegardez les programmes PLC et les configurations IHM (évitant la perte de données) et enregistrez les codes d'erreur et les solutions (créant une base de données de maintenance).