턱 파쇄기의 전기 제어 시스템은 "신경 중추"로서 모터 작동을 관리하고, 상태를 모니터링하며, PLC 기반 자동화를 통해 과부하 보호를 구현합니다. 이 시스템은 전원 회로(차단기, 접촉기), 제어 시스템(PLC, 릴레이), 모니터링 구성 요소(온도/진동 센서), 그리고 휴먼인터페이스(HMI)(터치스크린, 제어 캐비닛)로 구성됩니다.
제조에는 부품 선정(IP65 센서, 정격 출력 감소 장치), 캐비닛 제작(IP54, 분체 도장 강철), 정밀 배선(차폐 케이블, 압착 단자), 그리고 PLC/휴먼인터페이스(HMI) 프로그래밍이 포함됩니다. 품질 관리에는 절연 시험(≥10 MΩ), EMC 적합성 시험, 그리고 100시간 런타임 검증이 포함됩니다.
정기적인 유지관리(센서 교정, 먼지 청소)를 통해 MTBF ≥5000시간으로 실시간 모니터링 및 반응형 제어를 통해 안전하고 효율적인 크러셔 작동을 보장합니다.
조 크러셔의 전기 제어 시스템은 장비의 중추 역할을 하며, 모터 시동/정지 제어, 작동 상태 모니터링, 과부하 보호, 보조 장비(예: 피더, 컨베이어)와의 조정을 담당합니다. 이는 자동화되고 안전한 작동을 보장하는 핵심 시스템입니다. 최신 조 크러셔는 기존 릴레이 제어 방식에서 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러) 시스템으로 업그레이드되어 더 빠른 응답 속도, 더 정밀한 보호 기능, 그리고 더욱 강력한 확장성을 제공합니다.
I. 전기 제어 시스템의 구성 및 구조
시스템은 기능적으로 전원 회로, 제어 회로, 모니터링/보호 시스템, 인간-기계 인터페이스(휴먼인터페이스(HMI))의 네 부분으로 나뉘며, 자세한 내용은 다음과 같습니다.
전원 회로 파쇄기 모터에 전원을 공급하며, 높은 전류(모터 출력에 따라 수십에서 수백 암페어)를 처리합니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
주 회로 차단기: 과부하 및 단락 보호 기능을 갖춘 주전원 스위치(차단 용량 ≥50kA), 일반적으로 몰드 케이스 회로 차단기(예: 슈나이더 NSX 시리즈)입니다.
AC 접촉기: 모터의 정격 전류의 1.5~2배(예: 75kW 모터의 경우 160A)로 정격화된 주 접점을 통해 모터의 시동/정지를 제어합니다. 보조 접점은 제어 루프 연동을 가능하게 합니다.
열 릴레이/모터 보호기: 모터 권선 온도와 전류를 모니터링하고 과부하 시 전원을 차단합니다(10~30초 후 정격 전류의 1.2배에서 트립).
반응기(선택 사항): 대형 모터(≥110kW)의 경우 돌입 전류를 50~60% 감소시켜 전력망과 모터를 보호합니다.
제어 회로 AC 220V 또는 DC 24V에서 작동하며 논리 제어 및 신호 전송을 수행합니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
PLC 컨트롤러: 응답 시간이 ≤10ms인 코어(예: 지멘스 S7-1200)는 센서 신호를 처리하고 제어 프로그램(예: 시작/중지 논리, 과부하 보호 트리거)을 실행합니다.
중급 릴레이: 4~8세트의 접점으로 구성된 고전류 장치(예: 접촉기)를 구동하기 위한 제어 신호를 증폭합니다. 접점은 AC 220V/5A로 정격되어 있습니다.
제어 버튼 및 표시기: "시작, 으아아아 "그만, 으아아아 및 "긴급 그만둬라아아아아 버튼(강제 종료를 위한 빨간색 버섯형 비상 정지 버튼)과 작동, 오류 및 대기 상태를 나타내는 주도의 표시등(수명 ≥50,000시간)이 포함되어 있습니다.
모니터링 및 보호 시스템 운영 매개변수의 실시간 모니터링, 이상 발생 시 경보 또는 시스템 종료를 실행합니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
온도 센서: 베어링 하우징(예: 편심 샤프트 베어링)에 설치된 PT100 백금 저항기(범위 -50~200℃, 정확도 ±0.5℃)는 70℃에서 경보를 발생시키고 80℃에서 정지시킵니다.
레벨 스위치: 유압 및 윤활 탱크의 오일 레벨을 모니터링하여 레벨이 낮을 때 경보와 정지를 발생시켜 건조 마찰을 방지합니다.
전류 변압기: 전류계와 함께 사용하여 모터 전류를 모니터링하고 부하율(예: 전부하에서 정격 전류의 90%~100%)을 표시합니다.
인간-기계 인터페이스(휴먼인터페이스(HMI)) 다음을 포함하여 인간과 기계의 상호 작용을 용이하게 합니다.
터치스크린: 7~10인치 컬러 화면(예: 와인텍 산 시리즈)은 실시간 매개변수(전류, 온도, 진동), 상태 및 오류 코드를 표시하고 수동 작업(예: 원격 시작/중지, 매개변수 설정)을 지원합니다.
제어 캐비닛: IP54 등급으로 모든 전기 부품을 보호합니다. 1.5mm 두께의 냉간 압연 강판으로 제작되었으며, 용접 접합부를 사용했으며, 표면은 정전기 분체 도장(랄 7035 연회색)되어 방진 및 방습 기능을 제공합니다.
2세. 전기 제어 시스템의 제조 및 조립 공정
제조 공정은 구성 요소 선택 → 캐비닛 제작 → 배선/조립 → 프로그래밍 → 디버깅 순으로 진행되며, 세부 사항은 다음과 같습니다.
구성 요소 선택 및 캐비닛 제작
구성 요소 선택: 파쇄기 전력(예: 55kW, 110kW) 및 작동 조건(먼지, 온도)에 따라 부품을 선택하십시오. 접촉기와 차단기는 정격 전류가 낮으며(고온 환경에서는 정격 전류가 10~20% 감소), 센서는 IP65 이상의 보호 등급을 갖추고 있습니다.
캐비닛 제작: 냉연강은 레이저 절단(허용오차 ±0.5mm), CNC 굽힘 가공(각도 허용오차 ±1°), 용접(슬래그 제거 및 연마) 과정을 거칩니다. 이후 인산염 처리(5~10μm 피막) 및 분체 도장(두께 60~80μm, 접착력 ≥5N/센티미터)을 거칩니다.
내부 배선 및 조립
배선 설계: 전력 회로는 구리 막대(티엠이-3×30×3mm, 전류 용량 ≥300A) 또는 다중 가닥 구리 케이블(단면적 10~50mm²)을 사용합니다. 제어 회로는 0.75~1.5mm² 두께의 차폐 전선(전자파 차단용)을 사용하며, 강선과 약선은 ≥100mm 간격으로 분리되어 있습니다.
배선 공정: 전선 끝단은 냉간 압착 단자(전선 크기에 맞춰 제작, 유압 공구를 사용하여 100N 이상의 인장력으로 압착)로 압착합니다. 영국 시리즈 소음 레일 단자(5.08mm 피치)를 사용하며, 진동에도 풀리지 않는 견고한 연결과 투명 열수축 라벨(105℃ 이상 내구성)을 제공합니다.
구성 요소 설치: 차단기와 접촉기는 소음 레일(수평 ≤1mm/m)에 설치됩니다. PLC와 HMI는 장착 플레이트(수직 ≤1mm/m)에 고정되며, 접지 단자는 캐비닛에 안정적으로 연결됩니다(접지 저항 ≤4Ω).
프로그래밍 및 디버깅
전원 공급 전 점검: 멀티미터를 사용하여 절연 저항(전력 회로의 경우 ≥10 MΩ, 제어 회로의 경우 ≥5 MΩ)을 테스트하고 올바른 배선(단락이나 오연결 없음)을 확인합니다.
무부하 디버깅: 알람/종료 논리와 시작/중지 응답성을 테스트하기 위해 입력(예: 발전기를 통한 온도/전류 신호)을 시뮬레이션합니다.
부하 디버깅: 분쇄기 모터를 연결하여 시동 전류(≤6× 정격 전류, 시동 시간 ≤10초), 전류 안정성(변동 ≤5%) 및 과부하 보호(시뮬레이션된 과부하 동안 접촉기 트립)를 테스트합니다.
PLC 프로그래밍: 래더 로직이나 SCL을 사용하여 제어 로직(예: 으아아아 시작 조건: 비상 정지 미누름 + 고장 없음 + 피더 준비 완료 으아아아) 기반 프로그램을 작성합니다. 프로그램에는 메인 루틴(운전 제어), 서브루틴(알람 처리), 인터럽트 루틴(비상 정지)이 포함되며, 구문 및 로직 검사를 통해 검증됩니다.
휴먼인터페이스(HMI) 디자인: 사용자 친화적인 버튼과 아이콘을 사용하여 실시간 매개변수, 설정 및 오류 로그(타임스탬프와 코드가 포함된 100개 항목 저장)에 대한 페이지를 만듭니다.
시스템 시운전:
3세. 전기 제어 시스템의 품질 관리 프로세스
품질 관리에는 신뢰성을 보장하기 위한 "구성요소 검사 → 조립 → 최종 테스트"가 포함됩니다.
들어오는 구성 요소 검사
주요 부품(차단기, 접촉기)에는 인증서와 시험 보고서가 필요합니다. 샘플은 개폐 시험(재밍 없이 100회 사이클)과 절연 시험(2500V AC 1분간, 고장 없음)을 거칩니다.
센서 교정: 온도 센서는 온도 조절기(0℃, 50℃, 100℃; 오차 ≤±0.5℃)에서 교정합니다. 진동 센서는 셰이커(오차 ≤±0.05 mm/s)에서 교정합니다.
공정 중 조립 제어
배선 점검: 전선 라벨이 도면과 일치하는지, 단자 토크가 표준을 충족하는지(M4 볼트의 경우 1.5~2 N·m), 차폐된 전선이 접지되었는지(저항 ≤1Ω) 확인합니다.
캐비닛 보호 테스트: 물 분사(3분, 내부 물 유입 없음)를 통한 IP54 검증 및 먼지 테스트(구성 요소에 심각한 먼지 축적 없음).
최종 성능 테스트
기능 테스트: 100시간 연속 작동(충돌이나 잘못된 트리거 없음) 동안 모든 논리(시작/중지, 알람, 보호)를 검증합니다.
EMC 테스트: 간섭 방지 시험(1kV 펄스 주입, 이상 없음) 및 방사선 방출 시험(인근 장비 간섭을 방지하기 위해 영어 61000-6-4 준수).
온도 사이클링 테스트: -10℃~50℃ 챔버에서 4시간 동안 작동합니다(구성 요소 오류나 프로그램 오류 없음).
공장 승인
기술 문서(전기 회로도, 배선도, 매뉴얼, 구성품 목록)와 "공장 시험 보고서(절연 저항, 내전압, 기능 시험 데이터 포함)를 제공합니다.
현장 지원: 올바른 배선(모터, 센서 케이블)을 안내하고, 정상 작동할 때까지 디버깅을 수행하고, 운전자(오류 처리, 유지 관리)를 교육합니다.
4.. 정기적인 유지 관리 팁
분기별로 제어 캐비닛을 청소하고(압축 공기를 사용하여 먼지를 제거하고 단락을 방지) 단자 조임 상태를 점검합니다(느슨한 연결 및 과열 방지).
정확성을 보장하기 위해 매달 센서(특히 온도 및 진동 센서)를 교정하세요.
PLC 프로그램과 휴먼인터페이스(HMI) 구성을 백업하여 데이터 손실을 방지하고, 오류 코드와 솔루션을 기록하여 유지 관리 데이터베이스를 구축합니다.
엄격한 제조 및 품질 관리를 통해 전기 제어 시스템은 ≥5000시간의 평균 고장 간격(MTBF)을 달성하여 턱 부수기의 안정적인 작동을 보장합니다.