ในโรงงานบดและคัดกรองรวม เครื่องบดกรวยถือเป็นหัวใจสำคัญของสายการผลิต การตั้งค่าด้านปิด (CSS) จะควบคุมขนาดผลิตภัณฑ์ ปริมาณงาน และการใช้พลังงานโดยตรง เป็นเวลาหลายปีที่ผู้ปฏิบัติงานปรับ CSS ด้วยตนเองด้วยเครื่องมือและลูกตะกั่ว-ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้าซึ่งทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นเรื่องบังเอิญ วันนี้,ซีเมนส์ HMIระบบเปลี่ยนภาพนี้โดยใส่การควบคุม CSS ที่แม่นยำและการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานไว้ที่ปลายนิ้วของผู้ปฏิบัติงาน บทความนี้จะอธิบายว่า Siemens SIMATIC HMI ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องบดกรวยในการทำงานรวมได้อย่างไร
เหตุใดการควบคุม CSS จึงมีความสำคัญในการดำเนินการบดแบบรวม
การเชื่อมโยงระหว่าง CSS และคุณภาพการผลิต
การตั้งค่าด้านปิด (CSS) คือช่องว่างที่แคบที่สุดระหว่างแมนเทิลและไลเนอร์เว้าภายในเครื่องบดกรวย ช่องว่างนี้จะกำหนดขนาดสูงสุดของหินบดที่ออกจากห้อง เมื่อตั้งค่า CSS อย่างถูกต้อง 80 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของเอาต์พุตจะต่ำกว่าขนาดเป้าหมาย เมื่อ CSS เลื่อนไปเนื่องจากไลเนอร์สึกหรอ การไล่ระดับผลิตภัณฑ์จะเปลี่ยนไปและวัสดุขนาดใหญ่จะกลับคืนสู่เครื่องบด ส่งผลให้สูญเสียความจุ
ในการผลิตรวมมาตรฐานสำหรับคอนกรีต CSS ขนาด 12 ถึง 20 มม. ทำงานได้ดีที่สุดสำหรับการบดขั้นที่สอง สำหรับทรายรวมและทรายที่ผลิตละเอียด ผู้ปฏิบัติงานขัน CSS ให้แน่นเป็น 8 ถึง 12 มม. การเปลี่ยนแปลง 3 มม. ใน CSS แต่ละครั้งสามารถเปลี่ยน-ขนาดเป้าหมายของผลิตภัณฑ์ได้ 15 เปอร์เซ็นต์ หากไม่มีการควบคุม CSS ที่สอดคล้องกัน เหมืองหินจะผลิตหินค่าปรับมากเกินไปหรือมีหินขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ทำให้ผลผลิตที่ขายลดลง
ความสัมพันธ์ในการใช้พลังงานและการตั้งค่า CSS
CSS ยังมีผลโดยตรงต่อการดึงกำลังของมอเตอร์ ช่องว่างที่แคบลงจะทำให้เครื่องบดต้องทำงานหนักขึ้นกับหินที่ติดอยู่ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นและเสี่ยงต่อการบรรทุกเกินพิกัด ช่องว่างที่กว้างเกินไปจะลดการดึงพลังงาน แต่ลดปริมาณงานต่อชั่วโมง โซนการทำงานที่เหมาะสมที่สุดอยู่ที่ 75 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของกำลังมอเตอร์ที่กำหนด
ก่อนที่จะมีการควบคุมแบบดิจิทัล ผู้ปฏิบัติงานต้องอาศัยแอมป์มิเตอร์แบบแอนะล็อกและมีประสบการณ์ในการคาดเดา CSS ที่ถูกต้อง พวกเขามักจะขับเครื่องบดโดยใช้โหลดน้อยไป - สิ้นเปลืองพลังงานต่อตัน - หรือโอเวอร์โหลด - เบรกเกอร์สะดุด และทำให้เกิดการหยุดโดยไม่ได้วางแผนไว้ซีเมนส์ HMIแก้ไขปัญหานี้ด้วยการแสดงตัวเลขกำลังจริงควบคู่ไปกับค่า CSS เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าสู่โซนประสิทธิภาพทุกกะ
วิธีที่ Siemens HMI แปลงโฉมการควบคุมเครื่องบดกรวย
การปรับ CSS แบบเรียลไทม์-จากห้องควบคุม
Siemens SIMATIC HMI เชื่อมต่อโดยตรงกับระบบปรับไฮดรอลิกของเครื่องบดและตัวควบคุม PLC แทนที่จะปิดเครื่อง ปีนขึ้นไปบนเฟรม และวางลูกบอลตะกั่วเพื่อวัดช่องว่าง ผู้ปฏิบัติงานเปลี่ยน CSS ได้ทันทีจากแผงหน้าจอสัมผัส
HMI แสดงค่า CSS ปัจจุบันเป็นมิลลิเมตรด้วยความละเอียด 0.1 มม. ผู้ปฏิบัติงานสามารถพิมพ์หมายเลข CSS เป้าหมาย หรือใช้ปุ่มลูกศรเพื่อขยับช่องว่างให้กว้างขึ้นหรือแคบลง จากนั้นระบบไฮดรอลิกจะหมุนวงแหวนปรับและยกหรือลดแผ่นรองเว้าโดยอัตโนมัติ การปรับ CSS โดยทั่วไปจาก 16 มม. เป็น 12 มม. ใช้เวลาน้อยกว่า 45 วินาที เทียบกับ 20 ถึง 30 นาทีสำหรับวิธีการแบบแมนนวลแบบเก่า
ความเร็วนี้มีความสำคัญในการบดและคัดกรองรวมเนื่องจากความแข็งของหินป้อนเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน เมื่อหินแกรนิตที่แข็งกว่าเข้าไปในห้อง ผู้ปฏิบัติงานสามารถขยาย CSS เล็กน้อยเพื่อให้พลังงานคงที่ เมื่อหินปูนที่นิ่มขึ้นมาถึง ก็สามารถกระชับ CSS เพื่อให้ผลิตภัณฑ์มีรูปทรงดีขึ้นโดยไม่ต้องทำให้มอเตอร์ทำงานหนักเกินไป
คุณลักษณะการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานในตัว-
Siemens HMI ทำมากกว่าการแสดงตัวเลข - โดยช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมเครื่องบดด้วยกำลังที่เหมาะสมที่สุด หน้าจอหลักจะแสดงมาตรวัดพลังงานแบบเรียลไทม์พร้อมโซนสีเขียว เหลือง และแดง โซนสีเขียวแสดงถึงจุดที่น่าสนใจ 75–95% โดยมีปริมาณงานต่อกิโลวัตต์สูงที่สุด
ระบบยังบันทึกการดึงพลังงานเมื่อเวลาผ่านไปและสร้างกราฟแนวโน้ม ผู้ควบคุมกะสามารถตรวจสอบกราฟเหล่านี้เพื่อค้นหาค่า CSS ที่ดีที่สุดสำหรับหินแต่ละประเภท ในโรงงานหลายแห่ง การปรับแต่งที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลนี้-จะลดการใช้พลังงานต่อตันของผลิตภัณฑ์ลง 12 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์
สำหรับวงจรคั้นหลาย- แผง HMI ของ Siemens สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายเข้าด้วยกันได้ ผู้ปฏิบัติงานจะเห็นข้อมูล CSS และข้อมูลกำลังสำหรับเครื่องบดกรามหลัก เครื่องบดกรวยรอง เครื่องบดกรวยระดับอุดมศึกษาบนหน้าจอเดียว มุมมองนี้ทำให้ง่ายต่อการปรับสมดุลของสายการบดและคัดกรองทั้งหมด ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาคอขวดของเครื่องจักรอีก
การทดสอบเหมืองหินระดับโลก-จริง: ผลลัพธ์การควบคุม HMI CSS ของ Siemens
การตั้งค่าการทดสอบและการวัดพื้นฐาน
หากต้องการวัดผลกระทบที่แท้จริงของ Siemens HMI สำหรับการควบคุมเครื่องบดกรวย ให้พิจารณาเหมืองหินปูน 250-ตัน-ต่อ-ชั่วโมงทางตอนใต้ของเยอรมนี โรงงานใช้เครื่องบดกรวยขนาด 250 กิโลวัตต์ในหน้าที่บดรอง โดยผลิตมวลรวม 16 มม. สำหรับฐานถนน ก่อนการอัปเกรด ผู้ปฏิบัติงานจะปรับ CSS หนึ่งครั้งต่อกะโดยใช้วิธีลีดบอล
ทีมวิศวกรบันทึกข้อมูลพื้นฐานเป็นเวลาสี่สัปดาห์:
- การตั้งค่า CSS โดยเฉลี่ย: 17.3 มม. (เลื่อนจากเป้า 16 มม. เนื่องจากไลเนอร์สึกหรอ)
- กำลังดึงโดยเฉลี่ย: 218 กิโลวัตต์ (87% ของกำลังพิกัด)
- อัตราการผลิต: 227 ตันต่อชั่วโมง
- อัตราผลตอบแทนเกินขนาด: 14.2%
- การปรับ CSS ด้วยตนเองต่อสัปดาห์: 6 (แต่ละครั้งใช้เวลาเฉลี่ย 24 นาที)
จากนั้นทีมงานได้ติดตั้งแผง HMI พื้นฐาน Siemens SIMATIC KTP1200 ที่เชื่อมต่อกับระบบ CSS ไฮดรอลิกที่มีอยู่ พวกเขาฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานกะวัน-เป็นเวลาสองชั่วโมงบนอินเทอร์เฟซหน้าจอสัมผัส
ข้อมูลประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายและการประหยัดต้นทุน
หลังจากแปดสัปดาห์ของการปฏิบัติงานด้วยการควบคุม HMI ของ Siemens เหมืองหินก็ตรวจวัดผลลัพธ์เหล่านี้:
- CSS คงที่ที่ 16.0 มม. ± 0.2 มม. ในทุกกะ
- การดึงกำลังโดยเฉลี่ยลดลงเหลือ 191 kW - aลดลง 12.4%โดยยังคงรักษาขนาดผลิตภัณฑ์เป้าหมายไว้
- อัตราการผลิตเพิ่มขึ้นเป็น 254 ตันต่อชั่วโมง - กปริมาณงานเพิ่มขึ้น 11.9%
- อัตราผลตอบแทนที่เกินขนาดลดลงเหลือ 6.8% - ลดลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง
- การปรับ CSS ต่อสัปดาห์เพิ่มขึ้นเป็น 28 แต่เวลาการปรับเปลี่ยนทั้งหมดลดลงเหลือ 21 นาทีต่อสัปดาห์
- อายุการใช้งานของไลเนอร์เพิ่มขึ้น 19% เนื่องจากเครื่องบดทำงานอย่างต่อเนื่องในย่านกำลังที่เหมาะสมที่สุด
เมื่อแปลเป็นตัวเลขรายปี เหมืองหินขนาดกลาง-นี้ช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 38,000 ยูโร และเพิ่มปริมาณการขายรวมได้อีก 22,000 ตันต่อปี การอัพเกรด HMI ของ Siemens คุ้มค่าภายในเวลาไม่ถึงเจ็ดเดือน
ประโยชน์เพิ่มเติมของ Siemens HMI ในโรงงานบด
การชดเชยการสึกหรอของไลเนอร์และการแจ้งเตือนเชิงคาดการณ์
เนื่องจากแผ่นบดแมงกานีสเสื่อมสภาพ CSS จะกว้างขึ้นตามธรรมชาติ หากไม่มีการแก้ไข เกรดผลิตภัณฑ์จะค่อยๆ หยาบลงเมื่อเวลาผ่านไป Siemens HMI มีฟังก์ชันการชดเชยการสึกหรออัตโนมัติที่จะติดตามปริมาณตันทั้งหมดที่บดและตัด CSS เข้าด้านในตามช่วงเวลาที่กำหนด
ระบบยังตรวจสอบการสั่นสะเทือน อุณหภูมิน้ำมัน และแรงดันไฮดรอลิกอีกด้วย เมื่อค่าเข้าใกล้ขีดจำกัดคำเตือน HMI จะแสดงการแจ้งเตือนด้วยสีและแนะนำการดำเนินการแก้ไข ตัวอย่างเช่น หากแรงดันไฮดรอลิกลดลงระหว่างการปรับ CSS หน้าจอจะแจ้งว่าอาจมีซีลรั่วก่อนที่จะทำให้เกิดความล้มเหลว ความสามารถในการคาดการณ์นี้ช่วยลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนได้ประมาณ 15% ในโรงงานบดรวม
ลดเวลาการฝึกอบรมสำหรับผู้ปฏิบัติงานรายใหม่
การควบคุมเครื่องบดกรวยแบบดั้งเดิมต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์-ในการฝึกอบรมกับพนักงานที่มีประสบการณ์ ผู้ปฏิบัติงานต้องเรียนรู้ขั้นตอนการปรับเชิงกล อ่านเกจแบบอะนาล็อก และตัดสินเสียงเครื่องบดเพื่อประเมินโหลด
Siemens HMI ทำให้สิ่งนี้ง่ายขึ้นด้วยไอคอนกราฟิก ข้อความภาษาธรรมดา- และหน้าจอขั้นตอนที่แนะนำ ผู้ปฏิบัติงานรายใหม่เรียนรู้การปรับ CSS ขั้นพื้นฐานและการตรวจสอบพลังงานในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง เหมืองหินแห่งหนึ่งในออสเตรียรายงานว่าเวลาการฝึกอบรมสำหรับผู้ควบคุมเครื่องบดรายใหม่ลดลงจากสามสัปดาห์เหลือสองวันหลังจากติดตั้งแผง Siemens SIMATIC HMI
เริ่มต้นใช้งาน Siemens HMI สำหรับเครื่องบดกรวยของคุณ
การอัพเกรดเครื่องบดกรวยด้วย Siemens HMI ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องทั้งหมด เครื่องบดกรวยไฮดรอลิกที่ทันสมัยที่สุดทำงานร่วมกับ Siemens SIMATIC HMI ผ่านการเชื่อมต่อ PLC มาตรฐาน โดยทั่วไปการติดตั้งจะใช้เวลาหนึ่งถึงสองวันในระหว่างการหยุดการบำรุงรักษาตามกำหนดการ
สำหรับการดำเนินการบดและคัดกรองโดยรวมที่ต้องการลดต้นทุนพลังงาน ปรับปรุงความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มปริมาณงาน การควบคุม CSS ผ่าน Siemens HMI ให้ผลตอบแทนที่วัดได้ การผสมผสานระหว่างการปรับช่องว่างที่แม่นยำ การมองเห็นพลังงาน-แบบเรียลไทม์ และการชดเชยการสึกหรอ ทำให้เป็นหนึ่งในการอัปเกรด -ROI ทางดิจิทัลที่สูงที่สุดที่เหมืองหินสามารถทำได้
