骨材の破砕および選別プラントでは、コーンクラッシャーが生産ラインの中心として機能します。クローズドサイド設定 (CSS) は、製品のサイズ、スループット、電力使用量を直接制御します。長年にわたり、オペレーターはツールと鉛ボールを使用して手動で CSS を調整していました。-このプロセスは時間がかかり、電力効率は偶然に任せられていました。今日、シーメンス HMIシステムは、オペレータの指先で正確な CSS 制御と電力最適化を行うことで、この状況を変えます。この記事では、Siemens SIMATIC HMI が集約操作におけるコーン クラッシャーのパフォーマンスをどのように向上させるかについて説明します。
骨材破砕操作において CSS コントロールが重要な理由
CSS と制作品質の関係
クローズドサイド設定 (CSS) は、コーンクラッシャー内のマントルと凹面ライナーの間の最も狭いギャップです。この隙間によって、チャンバーから出る砕石の最大サイズが決まります。 CSS が正しく設定されている場合、出力の 80 ～ 90% が目標サイズを下回ります。ライナーが摩耗するにつれて CSS がドリフトすると、製品のグラデーションが変化し、サイズの大きい材料が粉砕機に戻り、能力が無駄になります。
コンクリート用の標準的な骨材製造では、12 ～ 20 mm の CSS が二次破砕に最適です。細骨材と加工砂の場合、オペレーターは CSS を 8 ～ 12 mm に締めます。 CSS を 3 mm ずらすごとに、目標サイズの製品の歩留まりが 15% 変化する可能性があります。-一貫した CSS 管理がないと、採石場で生成される微粒石または大きすぎる石が多すぎるため、販売可能な製品が減少します。
消費電力とCSS設定の関係
CSS はモーターの消費電力にも直接影響します。隙間が狭くなると、破砕機は閉じ込められた岩石に対してより激しく働くことになり、電力消費量が増加し、過負荷の危険性があります。ギャップが広すぎると消費電力は減りますが、1 時間あたりのスループットが低下します。理想的な動作ゾーンは定格モーター出力の 75 ～ 95% です。
デジタル制御が導入される前は、オペレーターはアナログ電流計と経験に頼って適切な CSS を推測していました。彼らはしばしば破砕機を運転し、負荷が不足している - でトン当たりのエネルギーを浪費している - か、過負荷になっている - のブレーカーが作動して予期せぬ停止を引き起こしました。シーメンス HMIは、CSS 値とともに実電力値を表示することでこの問題を解決し、オペレーターはシフトごとに効率ゾーンに到達します。
Siemens HMI がコーンクラッシャー制御をどのように変革するか
-コントロール ルームからのリアルタイム CSS 調整
Siemens SIMATIC HMI は、粉砕機の油圧調整システムと PLC コントローラーに直接接続します。オペレータは、マシンをシャットダウンしてフレームに登り、鉛球を落としてギャップを測定するのではなく、タッチスクリーン パネルから直接 CSS を変更します。
HMI は、現在の CSS 値を 0.1 mm の解像度でミリメートル単位で表示します。オペレーターは、ターゲットの CSS 番号を入力するか、矢印ボタンを使用してギャップを広げたり狭めたりすることができます。次に、油圧システムが調整リングを回転させ、凹面ライナーを自動的に上げ下げします。一般的な CSS の 16 mm から 12 mm への調整には 45 秒もかかりませんが、古い手動方法では 20 ～ 30 分かかります。
原料岩の硬度は一日を通して変化するため、骨材の破砕とふるい分けではこの速度が重要になります。硬い花崗岩がチャンバーに入ると、オペレータは CSS をわずかに広げて出力を安定させることができます。柔らかい石灰石が到着すると、モーターに過負荷をかけることなく、CSS を締めて製品の形状を改善できます。
内蔵の電力最適化機能-
Siemens HMI は数値を表示するだけではなく、オペレータが最適なパワーで破砕機を稼働できるように支援します。-メイン画面には、緑、黄、赤のゾーンを持つライブ電力ゲージが表示されます。緑色のゾーンは、1 キロワットあたりのスループットが最高となる 75 ～ 95% のスイート スポットを示しています。
また、システムは経時的な消費電力を記録し、傾向グラフを作成します。シフト監督者はこれらのグラフを確認して、岩石の種類ごとに最適な CSS 値を見つけることができます。多くの工場では、このデータ主導の調整により、製品 1 トンあたりの電力使用量が 12 ～ 18% 削減されます。-
マルチクラッシャー回路では、Siemens HMI パネルをネットワーク化できます。{0}オペレーターは、一次ジョークラッシャー、二次コーンクラッシャー、三次コーンクラッシャーの CSS と電力データを 1 つの画面で確認できます。このビューにより、粉砕およびふるい分けライン全体のバランスをとりやすくなり、他の機械がボトルネックになることがなくなります。
実際の-世界採石場テスト: シーメンス HMI CSS 制御結果
テストのセットアップとベースライン測定
コーン クラッシャー制御に対するシーメンス HMI の実際の効果を測定するには、ドイツ南部にある毎時 250- トン-- の石灰石採石場を考えてみましょう。この工場では二次破砕業務として 250 kW のコーンクラッシャーを稼働させ、道路基盤用の 16 mm の骨材を製造しました。アップグレード前は、オペレーターはリードボール方式を使用してシフトごとに 1 回 CSS を調整していました。
エンジニアリング チームは、ベースライン データを 4 週間記録しました。
- 平均 CSS 設定: 17.3 mm (ライナーの磨耗により 16 mm の目標からずれました)
- 平均消費電力: 218 kW (定格電力の 87%)
- 生産量: 1時間あたり227トン
- オーバーサイズ返品率：14.2%
- 手動 CSS 調整/週: 6 (それぞれ平均 24 分かかります)
次にチームは、既存の油圧 CSS システムに接続された Siemens SIMATIC KTP1200 Basic HMI パネルを設置しました。彼らは、日勤のオペレーターにタッチスクリーン インターフェースを使った 2 時間のトレーニングを行いました。-
最終的なパフォーマンスデータとコスト削減
Siemens HMI 制御による 8 週間の稼働後、採石場では次の結果が測定されました。
- CSS はすべてのシフトにわたって 16.0 mm ± 0.2 mm で安定に保持
- 平均消費電力は 191 kW - に低下12.4%削減目標の製品サイズを維持しながら
- 生産速度は毎時 254 トンに増加しました -スループットが 11.9% 向上
- 特大サイズ返品率は6.8%に低下 - 半分以下に減少
- 1 週間あたりの CSS 調整は 28 回に増加しましたが、合計調整時間は 1 週間あたり合計 21 分に減少しました
- 粉砕機が常に最適なパワーバンドで動作したため、ライナーの寿命が 19% 延長されました
年間の数字に換算すると、この中規模の採石場では電気代が約 38,000 ユーロ節約され、年間 22,000 トンの販売可能な骨材が得られることになります。{0} Siemens HMI のアップグレードは 7 か月以内に元が取れました。
破砕プラントにおけるシーメンス HMI の追加の利点
ライナー摩耗補正と予測アラート
マンガンクラッシャーライナーが摩耗すると、CSS は自然に広がります。修正を行わないと、時間の経過とともに製品グレードの変動が粗くなります。シーメンス HMI には、粉砕された総トン数を追跡し、設定された間隔で CSS を内側にトリミングする自動摩耗補正機能が含まれています。
このシステムは振動、油温、油圧も監視します。値が警告限界に近づくと、HMI は色付きのアラートを表示し、修正措置を提案します。たとえば、CSS 調整中に油圧が低下した場合、故障が発生する前に画面にシール漏れの可能性があることが警告されます。この予測機能により、骨材破砕プラントの計画外ダウンタイムが約 15% 削減されます。
新しいオペレーターのトレーニング時間の短縮
従来のコーン クラッシャーの制御には、経験豊富なスタッフによる数週間にわたる実践トレーニングが必要でした。{0}オペレーターは機械的な調整手順を学び、アナログゲージを読み取り、粉砕機の音を判断して負荷を推定する必要がありました。
Siemens HMI は、グラフィカル アイコン、平易な言語メッセージ、ガイド付き手順画面によりこれを簡素化します。{0}}新しいオペレーターは、基本的な CSS 調整と電力モニタリングを約 1 時間で学習します。オーストリアのある採石場は、Siemens SIMATIC HMI パネルを設置した後、新しい破砕機オペレーターのトレーニング時間が 3 週間から 2 日に短縮されたと報告しました。
コーンクラッシャー用の Siemens HMI の入門
Siemens HMI を使用してコーン クラッシャーをアップグレードする場合、機械全体を交換する必要はありません。最新の油圧コーン クラッシャーのほとんどは、標準 PLC 接続を通じて Siemens SIMATIC HMI と連携します。インストールには通常、計画されたメンテナンス停止中に 1 ～ 2 日かかります。
電力コストの削減、製品の一貫性の向上、スループットの向上を目指す骨材の破砕および選別作業では、シーメンス HMI を介した CSS 制御が目に見える利益をもたらします。正確なギャップ調整、リアルタイムの電力可視化、摩耗補正の組み合わせにより、採石場が行うことができる最高の ROI のデジタル アップグレードの 1 つとなります。-
