ジョークラッシャーの電気制御システム

ジョークラッシャーの電気制御システムの詳細な紹介

I. 電気制御システムの構成と構造

1. 電源回路
   破砕機のモーターに電力を供給し、高電流（モーターの出力に応じて数十アンペアから数百アンペア）に対応します。主なコンポーネントは以下のとおりです。

• メインブレーカー: 過負荷および短絡保護機能を備えた主電源スイッチ（遮断容量 ≥ 50 ka）。通常はモールドケース回路遮断器（例：シュナイダー NSX シリーズ）。

• ACコンタクタ: モーターの始動/停止を制御します。主接点の定格電流はモーター定格電流の1.5～2倍（例：75kWモーターの場合160A）です。補助接点により制御ループのインターロックが可能になります。

• サーマルリレー/モータープロテクター: モーター巻線の温度と電流を監視し、過負荷時には電源を遮断します（10～30秒後に定格電流の1.2倍でトリップします）。

• リアクター（オプション）大型モーター（110kW以上）の場合、突入電流を50%～60%低減し、電力網とモーターを保護します。

2. 制御回路
   交流 220 V または DC 24 V で動作し、ロジック制御と信号伝送を実行します。主なコンポーネントは次のとおりです。

• PLCコントローラ: 応答時間が 10 MS 以下のコア (シーメンス S7-1200 など) は、センサー信号を処理し、計画プログラム (開始/停止ロジック、過負荷保護トリガーなど) を実行します。

• 中級リレー: 交流 220 V/5 A 定格の 4 ～ 8 セットの接点を持ち、制御信号を増幅して高電流デバイス (コンタクタなど) を駆動します。

• コントロールボタンとインジケーター: "スタート、ああああ "ストップ、ああああ、および "緊急 やめてぇぇ ボタン (強制シャットダウン用の赤いキノコ型の緊急停止) と、操作、障害、およびスタンバイ状態を示す 導かれた インジケーター (寿命 ≥ 50,000 時間) が含まれます。

3. 監視および保護システム
   運用パラメータをリアルタイムで監視し、異常発生時にはアラームを発動またはシャットダウンします。主なコンポーネントは以下のとおりです。

• 温度センサー: PT100プラチナ抵抗器（範囲-50〜200℃、精度±0.5℃）がベアリングハウジング（例：偏心シャフトベアリング）に設置され、70℃でアラームが鳴り、80℃でシャットダウンします。

• 振動トランスデューサー: フレーム側面に取り付けられ、加速度（範囲 0～10 んん/s、精度 ±0.1 んん/s）を測定し、0.8 んん/s で警告し、1.2 んん/s でシャットダウンします。

• レベルスイッチ: 油圧タンクと潤滑タンクのオイルレベルを監視し、レベルが低い場合はアラームを発してシャットダウンします (乾式摩擦を防止)。

• 変流器: 電流計と組み合わせてモーターの電流を監視し、負荷率 (例: 全負荷時の定格電流の 90%～100%) を表示します。

4. ヒューマンマシンインターフェース（ヒューマンマシンインターフェース）
   次のような人間と機械の相互作用を促進します。

• タッチスクリーン: 7～10 インチのカラー スクリーン (例: ウェインテック MT シリーズ) にリアルタイム パラメータ (電流、温度、振動)、ステータス、障害コードが表示され、手動操作 (例: リモート スタート/ストップ、パラメータ設定) もサポートされます。

• 制御盤: IP54規格準拠、すべての電気部品を収納。1.5mm厚の冷間圧延鋼板を溶接接合し、表面には静電粉体塗装（RAL 7035 ライトグレー）を施し、防塵・防湿を実現。

II. 電気制御システムの製造および組立工程

1. 部品の選択とキャビネットの製造

• コンポーネントの選択破砕機の出力（例：55kW、110kW）と動作条件（粉塵、温度）に基づいてコンポーネントを選定してください。コンタクタとブレーカーは定格電流が10～20%低下します（高温環境では定格電流が10～20%低下します）。また、センサーはIP65以上の保護等級を備えています。

• キャビネット製作冷間圧延鋼板は、レーザー切断（許容誤差±0.5mm）、CNC曲げ加工（角度許容誤差±1°）、溶接（スラグ除去・研磨）を経て、リン酸塩処理（皮膜5～10μm）および粉体塗装（厚さ60～80μm、密着性5N/cm以上）されます。

2. 内部配線と組み立て

• 配線設計電力回路には、銅バー（TMY-3×30×3 んん、電流容量≥300 A）または多重撚銅ケーブル（断面積10～50 んん²）を使用します。制御回路には、0.75～1.5 んん²のシールド線（EMI対策）を使用し、強電回路と弱電回路は100 mm以上離します。

• 配線プロセス電線端末は、電線サイズに適合した冷間圧着端子（100N以上の引張力に耐える油圧工具で圧着）で圧着されています。UKシリーズDINレール端子（5.08mmピッチ）を使用し、確実な接続（振動による緩みなし）と透明な熱収縮ラベル（105℃以上の耐熱性）を備えています。

• コンポーネントのインストールブレーカーとコンタクタはDINレール（水平度≤1 んん/m）に取り付けられます。PLCとHMIは取り付けプレート（垂直度≤1 んん/m）に固定され、接地端子はキャビネットに確実に接続されます（接地抵抗≤4Ω）。

3. プログラミングとデバッグ

• 電源投入前のチェック: マルチメーターを使用して絶縁抵抗 (電源回路の場合は 10 MΩ 以上、制御回路の場合は 5 MΩ 以上) をテストし、配線が正しいことを確認します (短絡や誤接続がない)。

• 無負荷デバッグ: 入力 (例: ジェネレータ経由の温度/電流信号) をシミュレートして、アラーム/シャットダウン ロジックと開始/停止応答性をテストします。

• 負荷デバッグ: 破砕機モーターを接続して、起動電流 (定格電流の 6 倍以下、起動時間 10 秒以下)、電流安定性 (変動 5% 以下)、および過負荷保護 (シミュレートされた過負荷時の接触器のトリップ) をテストします。

• PLCプログラミングラダーロジックまたはSCLを使用して、制御ロジック（例："開始条件：緊急停止ボタンが押されていない + 故障なし + フィーダー準備完了"）に基づいたプログラムを作成します。プログラムには、メインルーチン（動作制御）、サブルーチン（アラーム処理）、割り込みルーチン（緊急停止）が含まれ、構文チェックとロジックチェックによって検証されます。

• HMI設計: ユーザーフレンドリーなボタンとアイコンを使用して、リアルタイム パラメータ、設定、障害ログ (タイムスタンプとコードを含む 100 件のエントリを保存) のページを作成します。

• システムコミッショニング：

3. 電気制御システムの品質管理プロセス

1. 受入部品検査

• 重要なコンポーネント（ブレーカー、コンタクタ）には、証明書と試験報告書が必要です。サンプルは、スイッチング試験（100サイクル、ジャミングなし）と絶縁試験（2500V 交流、1分間、絶縁破壊なし）を受けます。

• センサーの校正：温度センサーはサーモスタット（0℃、50℃、100℃、誤差≦±0.5℃）で校正されています。振動トランスデューサーは加振機（誤差≦±0.05 んん/s）で校正されています。

2. 工程内組立制御

• 配線チェック: 配線ラベルが図面と一致していること、端子のトルクが標準を満たしていること (M4 ボルトの場合 1.5～2 N·m)、シールド線が接地されていることを確認します (抵抗 ≤1Ω)。

• キャビネット保護テスト: 水噴霧 (3 分間、内部への水の浸入なし) および粉塵テスト (コンポーネント上に著しい粉塵蓄積なし) による IP54 検証。

3. 最終パフォーマンステスト

• 機能テスト: 100 時間の連続動作中にすべてのロジック (開始/停止、アラーム、保護) を検証します (クラッシュや誤ったトリガーなし)。

• EMCテスト: 耐干渉テスト（1 kV パルス注入、異常なし）および放射線放出テスト（近くの機器への干渉を避けるため 英語 61000-6-4 に準拠）。

• 温度サイクル試験：-10℃～50℃のチャンバー内で4時間動作します（部品の故障やプログラムエラーはありません）。

4. 工場受入

• 技術文書（電気回路図、配線図、マニュアル、コンポーネントリスト）と工場テストレポート（絶縁抵抗、耐電圧、機能テストデータを含む）を提供します。

• オンサイトサポート: 正しい配線 (モーター、センサーケーブル) をガイドし、正常に動作するまでデバッグし、オペレーターをトレーニングします (障害処理、メンテナンス)。

IV. 日常のメンテナンスのヒント

• 制御キャビネットを四半期ごとに清掃し（圧縮空気を使用してほこりを除去し、短絡を防止します）、端子の締め付け具合を確認します（接続の緩みや過熱を防止します）。

• 精度を確保するために、センサー（特に温度センサーと振動センサー）を毎月校正します。

• PLC プログラムと ヒューマンマシンインターフェース 構成をバックアップし (データ損失を防止)、障害コードと解決策を記録します (保守データベースを構築)。