破碎機作為礦山主要生產設備之一，它涵蓋冶金、有色、建材、化工等多種行業。因破碎機具有破碎比大、產量高、耗能少、產品粒度均勻等特點，獲得廣泛應用。然而值得關注的是我國礦山現有破碎機以20世紀60、70年代老設備居多，并一直在生產中發揮著重要的作用。這些設備還以計劃維修、定期保養為主，尚缺少狀態監控和相應的故障分析系統，而僅僅依賴于傳統的定期維修保養很難發現設備的潛在故障，無法達到預防為主的目的。潛在的故障如果沒有做好及時有效的處理，很容易導致設備故障的發生，嚴重影響正常生產。要真正做到預防為主，對破碎設備進行監測和故障分析是非常有必要的。對設備狀態進行監測，需要采集大量的數據，同時保證實時性、同步性和時序性。NI公司提供的成熟穩定的測控軟硬件，使得本系統的穩定性、可靠性和可維護性都十分良好，而且研發周期也大大縮短。
1、系統組成及結構特點
破碎機監控系統實現對破碎主體和潤滑系統的監控，包括機體振動、排礦口大小、傳動軸轉速、主軸壓力、供油溫度、回油溫度、油流量、過濾器壓差等模擬信號和系統啟停連鎖等開關量信號。另外還可以根據用戶要求將給料箱料位、給料量、冷卻水溫、冷卻水壓、水封水流量等輸入信號作為可選擴展。
傳感器接人監控系統的采集信號，除機體振動、供回油溫度、回油流量等需精確分析計算而使用模擬量外，其余屬安全保護的信號，使用開關量。對于特別要求的機組，作為擴展功能的輸入信號，給料量、水封水流量等采用模擬信號，其他為開關量。控制輸出的信號，除供變頻器調節皮帶給料量需采用模擬量外，其余連鎖控制均采用開關量。
數據采集卡采用美國NI公司的PCI-607IE，該卡具有64個模擬輸入信道，采樣率高達1. 25 M，模擬輸入分辨率12位。適合多通道高速率在線監測系統。PCI-6071E還有2個模擬輸出信道和8個數字I/O信道以及兩個24位計數器，可以用于實現系統報警、觸發和控制等功能。
2、系統的主要功能
(I)給料電機的控制。采集破碎機主電機負荷，轉換成4 ~20 mA電流信號，及時反饋到監控系統，再由系統綜合料腔料位，振動振幅，潤滑系統供回油溫度以及排礦口尺寸等后發出調速指令，作用于帶式輸送機變頻器，以改變輸出頻率的大小來調節喂料電機的轉速，實現破碎機負荷的理想閉環控制，使其工作在最佳負荷狀態，達到增產降耗、減少設備磨損和生產故障的目的。
(2)潤滑系統的檢測與保護。破碎機屬重型機械，其潤滑的好壞不僅影響設備的壽命，而且關系到設備運行的安全。現場破碎機的潤滑均由稀油站進行壓力潤滑，影響潤滑效果的主要因素是供油溫度和油量。檢測供油與回油溫度并同時檢測供油流量和水平軸供油壓力，可以較好的了解潤滑效果，并掌握破碎機的設備狀態，保障設備安全運行。
(3)料腔料位的控制。破碎機的料腔料位是在現場影響破碎機正常運轉的另一重要參數。在人碎礦石含水、含泥量高，出現流動性較差時，破碎機因下料不暢而發生溢箱事故。在現場安裝超聲波料位計，可以把料腔料位引入監控系統，通過對給料機的給料控制，實現給料箱料位的控制。
(4)破碎機排礦口尺寸的檢測與調整。由于破碎機的排礦口尺寸是影響產品粒度與處理能力的關鍵因素之一，所以控制排礦口尺寸具有重要意義。對現場圓錐破碎機，通過配置特制的位移傳感裝置可以檢測排礦口尺寸，根據主機功率，振動幅度以及潤滑系統溫度可以及時進行調整。
(5)破碎機的機械故障預警。破碎機的造價昂貴，且是礦山生產的關鍵設備，其故障造成的損失是巨大的，所以在監控系統中集成設備診斷功能。可以實現機械簡易故障“預警”。如潤滑系統的進、回油溫差、供油壓力、供油流量、振動超標、過濾器堵塞等進行故障報警。
(6)破碎機的兩種操作方式。在監控系統中，操作人員既可在中控室進行操作破碎機，但現場仍留有手操機構及指示儀表，以便檢修試車及系統故障時備用。
3、結論
系統采用了M公司的數據采集技術，運行穩定可靠，取得很好的效果。該系統利用LabVIEW的開放性和圖形化模塊式編程方式，根據破碎機的自身特性以及實際工作環境編制了相應的監控系統，并進一步結合LabVIEW的網絡通信功能，實現遠程在線監控功能。在現場應用取得了以下效率。
(1)破碎機的臺時處理能力提高了5%。
(2)產品粒度更均勻，減輕后續設備處理能力。
(3)避免發生嚴重故障，減少備品備件。
(4)設備維修費用可以大幅度降低。
(5)提高自動化程度，降低工人勞動強度。
相關礦山機械設備：
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圓錐破碎機
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雷蒙磨粉機
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顎式破碎機
