實例：自動加球機
一、概述
磨礦作業(yè)是礦石破碎過程的繼續(xù)，是分選前準備作業(yè)的重要組成部分。在選礦工業(yè)中，當有用礦物在礦石中呈細粒嵌布時，為了能把脈石從礦石中除去，并把各種有用礦物相互分開，磨礦細度與選礦指標有著密切的關(guān)系。在一定程度上，有用礦物的回收率隨著磨礦細度的減小而增加。球磨機在進行磨礦作業(yè)時，需要定時、定量、按比例地補充各種規(guī)格的鋼球， 以使磨機的填充率和球徑比保持在要求的范圍內(nèi)，從而保證球磨機高效低耗地運行。部分礦業(yè)公司由于沒有適合現(xiàn)場要求的自動加球設(shè)備，使得球磨機一直沿用傳統(tǒng)的人工加球方式，不但工人勞動強度大，而且難以達到定時、定量、 按比例地補充各種規(guī)格鋼球的要求，影響了球磨機效能的很好發(fā)揮。
新型自動加球機是利用安裝在滾筒上的球爪進行隨機取球，然后通過光電檢測器進行非接觸檢測，并由可編程序控制器進行智能辨識和控制的智能型自動加球裝置，從根本上解決了以往加球機存在的鋼球卡、堵現(xiàn)象， 對直徑30mm以上的任意鋼球均能順利補加， 并能準確識別鋼球的類型和數(shù)量， 實現(xiàn)了多規(guī)格鋼球的混裝補加和控制。通過與進礦皮帶稱、磨機電耳的結(jié)合能夠更好的實現(xiàn)全自動加球，無人工值守。
二、設(shè)計思想
依自動加球機為主要執(zhí)行機構(gòu)，采用PLC控制器獲取進礦皮帶稱的進礦量和磨機電耳的反饋信號為主要依據(jù)，通過PLC控制器內(nèi)部計算與比較結(jié)合選礦工藝計算出實時的球量與應(yīng)補加的球量自動控制加球機的運行與停止。
在加球機球道部分安裝有計數(shù)傳感器，每個球經(jīng)過球道時計數(shù)器自動計數(shù)，當達到工藝要求的數(shù)量時反饋信號給PLC控制器由PLC控制器控制加球機的停止。
自動加球機開啟、停止、加球個數(shù)等數(shù)據(jù)均來自進礦皮帶稱和磨機電耳的反饋信號比較得出。
三、全自動加球機系統(tǒng)的組成
1、電耳
電耳通過安裝在現(xiàn)場的特殊結(jié)構(gòu)的探頭，接收磨機發(fā)出的噪聲，經(jīng)屏蔽電纜傳輸儀器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字分貝百分比顯示，同時輸出與分貝值成比例的4~20mA電流信號供后端PLC控制器采集使用。分貝值與磨內(nèi)物料填充量成反比，正比于磨機發(fā)出的噪聲，因此它能定量的測量磨機負荷的大小。PLC控制器可以根據(jù)磨音的高低控制各種入磨原料的流量，從而實現(xiàn)對磨機負荷的控制，使磨機產(chǎn)量提高，電耗最低。其內(nèi)部具有矯正信號源，以便PLC控制更好的采集其信號。
2、皮帶稱
電子皮帶秤是用于輸送系統(tǒng)中對散狀物料進行連續(xù)計量的理想設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、計量精確、操作方便、維護量小、便于系統(tǒng)管理等優(yōu)點。稱重橋架安裝于輸送機架上，當物料經(jīng)過時，計量托輥檢測到皮帶機上的物料重量通過杠桿作用于稱重傳感器，產(chǎn)生一個正比于皮帶載荷的電壓信號。速度傳感器直接連在大直徑測速滾筒上，提供一系列脈沖，每個脈沖表示一個皮帶運動單元，脈沖的頻率正比于皮帶速度。PLC從稱重傳感器和速度傳感器接收信號，通過積分運算得出一個瞬時流量值和累積重量值。
3、PLC控制器
PLC控制器采用德國西門子公司的可編程序控制器及中文操作面板進行設(shè)計。主要功能有：可自動按設(shè)定時間或質(zhì)量補加鋼球；可隨時切換到手動方式向球磨機連續(xù)補加鋼球；能自動識別所加鋼球的種類和數(shù)量，并在顯示器上累計歷史值和當班值；具有過載保護、系統(tǒng)聯(lián)鎖，故障自檢及說明、網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。
4、檢測機構(gòu)
由3對紅外傳感器組成，紅外傳感器反應(yīng)靈敏，3對紅外傳感器并行排列，可以檢測出鋼球大小及個數(shù)。
5、傳動機構(gòu)
傳動機構(gòu)由低速三相異步電動機直接驅(qū)動，為系統(tǒng)提供動力，速度8r/min左右，或根據(jù)實際應(yīng)用進行調(diào)整。
6、加球機構(gòu)
自動加球機采用表面帶抓球爪的滾筒來完成對鋼球的抓取。抓球爪在滾筒表面呈螺旋形分布，每個抓球爪由3-4塊指板構(gòu)成，并形成勺狀，可以抓Φ30mm～Φ125mm的任意直徑的鋼球。