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在手动模式下,按动面板上风机启动按钮,使得各区风机逐次开。当所有风机全部正常工作后,再按动面板上的加热块1启动按钮,1~5区热丝开始工作。同样按动加热块2启动按钮,6~14区热丝也开始工作。系统稳定后,工件可以进行陪烧。当需要停止时,则要按动加热块1停止按钮,1~5区热丝开始停止。按动加热块2停止按钮,6~14区热丝也开始停止加热。当热丝全部停下来时,按动风机停止按钮,则各区风机依次停止运转。直到下一次启动。
如果在生产过程中工件出现异常情况,按动非常停止按钮,网带停止转动,进行紧急处理。并且任何区热丝或风机出现异常情况,在控制柜上或触摸屏上都有对应的显示,及其相应的声光报警,通知操作人员。
4 监控系统说明
本系统使用DIGITAL公司GP577R-TC41-24VP型触摸屏作为上位监控,可以实时的显示现场信号、实时报警并对控制点进行控制。监控系统由5个窗口组成:系统主画面窗口、加热区RC风机运转画面、加热区热丝运转画面、冷却阀运转画面、设备故障履历画面。五个窗口之间建立了链接,通过窗口中的按钮进行切换,并与PLC建立变量之间连接,通过触摸屏实时显示相应的状态信息,构成系统整体监控。
现以系统主画面为例,说明监控画面的功能。系统主画面分为两个区域:灯部件区域和开关部件区域。灯部件区域在画面的左部,使用PLC的I/O点作为监控显示,当这些监控点状态为ON时,显示,当为OFF时显示白色。从而表明原柜和新柜以及网带当前状态是在自动状态还是收动状态,是运行还是停止,是正常还是异常。开关部件区域主要是作为选择按钮,当触摸这些按钮是就会切换到相关的页。异常发生按钮主要是监控系统是否有异常状况发生,如有显示红色,触摸可调转到故障画面,显示哪个设备出现何种故障。触摸冷却阀按钮,就会跳转到冷却阀运转画面,显示各冷却阀的开闭状态,是否故障。触摸风机手动按钮,切换到加热区RC风机运转画面,显示各区风机是否在运行状态,有无异常情况发生,对应区的风机是开还是关。触摸加热手动按钮,切换到加热区热丝运转画面,该画面主要是显示各区热丝是否在运行状态,有无异常情况发生,对应区的热丝是加热还是停止。触摸设备故障履历按钮,就会显示何时发生报警,何时恢复,是否确认。并且在五个窗口中都可以互相切换,方便监控。
1 PLC系统的组成
PLC系统有工控机、两台调制解调器、PLC运行及储存器、各类传感器等输入部分及各类电继电器等输出部分,见图1。SIMATIC Man-ager是S7-PLC自动控制程序的管理程序,安装在地面监控室的工控机(上位机)内,通过一台在监控室的调制解调器和一台安装在盾构机调制解调器相互译制,与盾构机的PLC串口相连,从而监控和控制PLC运行,同时上位机也起着掘进参数数据保存作用,方便操作人员使用和维护。
PLC系统的软件主要有地面监控室电脑上的操作系统,SIMATIC Manager程序,Netpro程序及监控程序PDV,以及安装在盾构机PLC上的控制程序。
2 PLC系统运行
根据设定的程序,在某些必要条件满足时,PLC才能进行下一步工作,否则,程序就不能往下运行,设备停止运行,同时会将错误信息显示在操作室的电脑上。我们按照显示的错误信息及代码去查找故障原因,即PLC是否正常输入、PLC是否正常输出、前后输入/输出设备是否正常、连接线路是否良好。这样分段分析、仔细排查,故障会很容易得到解决。
以盾构机回转体EP2润滑脂加注系统为例,说明S7-PLC自动控制程序在盾构机故障排除中的应用。在盾构机中,EP2润滑加注系统属于较复杂且很重要的部分,包含螺旋机密封、球轴承密封、回转体密封等部位的自动密封。本系统的正常运行与否不仅关系到盾构机能否顺利运行,同时对延长设备使用寿命起着很重要的作用。EP2加注系统是压缩空气通过由PLC控制的电磁阀为气动泵提供动能来源,输入气压和输出油脂压力的比值是1∶50,即1bar的气压能产生50bar的油脂压力。通常将压缩空气的压力调节为1.5~2.0bar,即油脂压力为75~100bar,足以克服油脂在管内的损耗,保证输送到盾构机上的多个油脂分配阀时有足够的压力,再由油脂分配阀非均匀的将油脂输送到需要被润滑的部位,达到自动润滑效果,如图2。
油脂分配阀在润滑系统中起着重要作用,它的结构组成如图3所示。其工作过程:当设备启动时,PLC发出指令为二位二通电磁阀通电,如图4,具有压力的油脂进入油脂分配阀,开始进行油脂分配;在此种情况下,分配阀所分配的油脂量可以通过控制阀芯的冲程数进行计算,阀芯的冲程数通过脉冲传感器输入到PLC,如图5;当累积到一定量的冲程数时,PLC发出指令,停止向电磁阀通电,油脂分配阀的进口关闭,油脂分配结束。当下个指令发出时,照此重复进行。
3 故障排除实例
一次,在盾构机操作室的电脑上,显示回转体油脂润滑系统故障,通过利用PLC程序和显示的错误信息,查得是油脂分配阀的输出无信号。将冲程传感器拆除,将一直径与传感器内径相差不多的金属棒体插入其中,作活塞式往复运动,可以从PLC输入指示灯看出,传感器能正常工作,随后将其中的一条输出油脂管拆除,手动进行注脂,油脂还是不能注出;后将分配阀整体拆下,在机修房拆开检查、清洁,后在清理阀板时,从阀板孔中取出一颗细小砂子(直径约1mm),再次安装到盾构机上,试机正常,原来是机修工在换油脂桶时,操作不慎,有杂物掉入油脂桶,导致了此故障的发生。
从上面可以看出,PLC在海瑞克盾构机上得到了很大的应用,SIMATIC Manager能很好的帮助我们查找到故障的发生点,有助我们准、快的排除故障。
打开机,发现电源烧坏,估计只是电源烧坏比较容易修,整流桥后滤波电解电容已炸开,保险丝烧得发黑,用万用表检查,炸开的滤波电容已短路。保险丝开路,逐个查其它元件未发现有烧坏,换保险丝和滤波电解电容后通电,测各组电源都已正常,装好正台机,通电电源指示灯亮,将输入点与公共端短路,输入点灯亮,输出对应点灯也亮,基本正常,后给欧工用电脑测试证实一切正常。
问题: 用FM355控制一个PID回路在test的状态为什么读不上来PV值?
解答: 因为FM355内部有一个处理器立于CPU处理已被参数化的PID参数。CPU与FM355进行数据交换调用FB31、PID_FM如改变PID值设值读PV值等每次修改一样设置参数Load_Par为1参数传到FM355后FM355复位Load_Par。同理读PV值等操作也是一样置 Read_Var后PV等变量送到CPU DB中FM355复位Read_Var所以要得到连续的PV(反馈)值连续置Read_Var为1这样就可以读到PV值(可参见例子程序 FM_PIDEX:FC100)。
问题: 怎样用笔记本电脑把用户程序写进Flash Memory Card?
解答: 1) 建立PC机与CPU MPI口的通讯。
2) 清CPU的程序并关电源插入CPU的Memory Card槽中打开电源使CPU置入"Stop"模式。
3) 选择所需的程序"Block"包括程序及硬件组态再选择命令按钮。PLCDownload user program to memory card。这样用户程序就下载到FLASH MEMORY 中.注意:这个功能将删除原有的CPU Load Memory 和flash memory card 程序。
4) 在置CPU上的开关到RUN模式这时用户程序从FLASH
问题: FM450-1在接好线以后为什么读不出编码器的值?
解答: 1) 要检测连接是否接好。
2) FM450-1的参数化是否与外部设备一致如编码器的输入信号PNP、NPN等。
3) 另外 编码器的电源信号与CPU的地(背板接地)是非隔离的所以4号端子连接到CPU的地。如果编码器是电源外供也把外部电源的地与CPU的地相连。 在FM350-1中选24V编码器启动以后SF灯常亮FM350-1不能工作
问题: 为什么在FM350-1中选24V编码器启动以后SF灯常亮FM350-1不能工作?
解答: 要检查一下在软件组态中要选择编码器类型(为24V)再检查一下FM350-1侧面的跳线开关因为缺省的开关设置为5V编码器一般用户没有设置开机后SF灯就会常亮。另外还可以看看在线硬件诊断可以看看错误产生的原因是否模板坏了。
问题: 怎样设置PC-adapter参数?
解答: 1) 选择PC-adapter作为下载工具在PC的"control panel"(控制面板)中双击"PG/PC interface"在"Access path"中设置参数。在"Access point of the application"中选择S7 Online(STEP7)选后在"interface bbbbbeter assignment used"选择"PC adapter(MPI)"或"PC adapter (Profibus)"。设你利用Profibus接口进行编程时这样PC-adapter就作为STEP7程序的下载工具。
2) 组态adapter的接口参数包括PC的传输速率MPI接口的传输速率。在PC/PG interface中选中 PC-adapter作为下载工具后单击"properties"后在"MPI"栏中"PG/PC is the only master on the bus"。"Address"通常为0作为编程器在MPI网上的站号。在"network bbbbbeter"中选择" PC-adapter"MPI接口端的传输速率以适应整个MPI网缺省为MPI 187.5Kbps用户不要改为19200否则整个网的传输速率不一致。在"Local connection"中组态"PC-adapter"串口端的传输速率缺省为19200"COM port"为1"PC-adapter"的拨码开关缺省打开在19200一端上。
3) 如果是Profibus(集成DP口)编程选择 PC-adapter(Profibus)及传输速率1.5Mbps时即可。
4) 正常通讯时无操作命令时PC-adapter上只有电源灯亮。通讯时通讯灯也亮。参数设置好后仍然能建立通讯也应该检查一下RS232电缆是否有问题。
二、升级理由:
有刷直流电机具有调速范围广,较硬的机械特性;大负载下起动性能良好,且平滑性、经济性较好。这些性能对生产机械的拖动是十分重要的。但有刷直流电机的运行,在很大程度上取决于电机的起动和换向情况。因为有刷直流电机在运行时,在电刷和换向器片间会出现电火花。如果火花过一定程度,会使换向器和电刷很快损坏,以至电机不能继续工作。这种火花易产生在高速起动和换向过程之中。如果不加以控制易损伤电机和造成大负载下直流电源的损坏。因此要求有刷直流电机在起动和换向时工作在低电压小电流下。而龙门铇正是工作在:起动--->升速--->高速运行--->降速--->断电--->制动--->转向--->再起动的循环运动之中;控制节点紧凑短暂;加之以前受技术条件的制约,对这种较复杂的控制要求也只能采取继电器加行程开关的模式来完成机器的自动需求,使得继电操控步骤繁琐、联互触点繁多,老化后经常造成控制动作失常,经常发生掉轨、失速等现象;连续运行工作不能得到保证,设备维修难查量大,影响生产加工进度。较难满足现代工业生产的需要。
针对上述种种不利因素,我们提出了相应的改造方案,使用比较的技术平台-----通用型可编程序逻辑控制器(PLC)替换原有的继电控制回路。
三、系统构成:
此设备直流电源部分为的FKZ-I型可控硅直流电源柜,励磁整流电压为150—220VDC,电枢电压为半控桥式可控硅电源,触发装置为同步信号的阻容移相触发器,电源装置基本完好;因此,为控制升级改造成本,改进原则是不对直流电源做出改进,只对原继电控制回路进行升级改造。继续使用原机原有的接触器配件,全新设计控制系统,按机器运行特点编制相应的应用程序。转向、限位反馈信号选用无接触式接近开关,减化操作步骤,系统地完成此设备自动控制的技术升级



1. 概述
中空吹塑机主要是用于生产瓶、壶、罐、桶及小型异形件等各种单层、双层、(双层)可视液位线吹塑中空制品,特别适用于PVC、PE、PC、PP、PS、PA等原料的中空吹塑。市场前景看好。
中空吹塑成型机原理为“挤—吹”成型。挤出机均采用变频电机调速,既可获得大的调速范围以满足不同制品的要求,又可使挤出型坯相当稳定,以保证产品重量的统一。挤出机塑化的熔融塑料经挤出机头形成型坯,型坯进入模具吹塑成型,即完成一个循环。目前市场上的中空吹塑机有大机型和小机型。小机型里又分单工位和双工位。双工位工作时,左右工位各完成一个工作过程算一个循环。
中空吹塑机由机械,电气,液压,气路,水路及伺服油源(选配)等部分组成:
机械部分包括:挤出装置;机头;移模和开合模机构;机架;升降机构;吹气装置;坯料电热切;抬模头装置;除溢装置等。
气路部分:用于气缸工作及制品的吹塑等部分。
水路部分:冷却水供模具、机筒、吹针、减速箱等部位的冷却用。
2. 系统描述
中空吹塑机采用变频电机的调速控制系统;机头及挤出机的加热与温控系统;动作程序控制系统(PLC)及相应的防护系统等。人机界面采用触摸屏输入。
加料挤出装置启动转矩较高,变频器采用施耐德ATV58高力矩系列,ATV71系列等,PLC采用Twido 40点本体加扩展模块;由于温度加热段一般都有6-8段,采用施耐德温度模块8路输入。触摸屏采用施耐德的XBTG触摸屏做主站,PLC做从站,通讯使用Modbus协议。变频器速度给定由外部电位计给定。
工艺流程:机筒模头加热保温—启动挤料—成型管坯—[合模—吹针上—电热切片切段管坯—抬模头上—模架右移—吹针下移—吹气冷却定型—吹针微抽—拉底下—开模—开模吹针上—模架左移—拉底上—合模>自动循环。其中开模出成品。
3. 解决温度漂移问题
由于中空吹塑机采用Twido PLC实现全自动控制,而中空吹塑成型机是通过加热塑料粒子“挤—吹”成型的机器,其中温度在实现成品质量起了很重要的作用,所以对温度控制要求比较高,一般要求控制温度在-4~+4度左右,为此我们使用Twido PLC来实现这一要求。主要的控制思想是:通过施耐德PLC温度模块每隔0.1s(可以人为改变采集一次的时间)采集一次信号,当达到采集十次时进行排序,取中间一个值,次开机作为温度输出值,同时送到中间变量中保存,直到保存到5次,除去两个大值,除去两个小值,取中间一个值作为正常温度输出值
1 引言
程控变频钢球加工机床是我公司主导产品,产居国内,并批量出口美、德、日、韩、意大利等国。产品设计吸收了国内外多项技术,本文就电气传动控制部分进行阐述。
九十年代以来,变频传动技术日臻完善,其调速稳定,节能降耗,方便等优点,已取代原来的滑差调速和直流调速。而可编程序控制器易于编程,易实现传统的继电器控制不能实现的许多功能。PLC与变频器的系统集成自动化已成为产品设计时的解决方案。RS485通讯只需用两根线,且传输距离远被广泛应用在变频器和PLC上,这就使变频器与可编程序控制器通讯为便利,低廉的成本也提高了产品的竞争力。
2 工艺过程简述
研磨机的主要动作为转动研磨盘由主减速电机经一对三角皮带轮,通过卸荷带轮内的花键幅带动主轴旋转获得,输球料盘由减速电机经过一对链轮传递蜗杆减速箱,减速后由料盘内的直齿轮啮合带动料盘旋转。两者均需要选用不同的转速来加工不同系列的钢球,为此均选用变频调速。为了期间,在系统中也加上了机床运转保护功能。如主轴运行监控接近开关,装在机床的主轴大皮带轮上,随时监视研磨盘的运动状态,防止皮带打滑造成研磨盘卡死,当转速正常值时,就停车报警;料盘除设有转速外,还加有堆球时快速停机,在设定时间内若恢复正常则重新自动运行的保护。
3 系统硬件设计
3.1 单自动化平台
艾默生CT的EC10系列小型PLC因其运行速度快、通讯组网能力强、编程灵活、模拟运行方便、程序保密性强、抗干扰能力强、性能稳定,钢球研球机成为钢球研球机PLC的自动化平台。根据工程经验,爱默生EV1000系列变频器故障率能低,能实现高转矩、宽调速范围驱动,有优越的防跳闸性能,对恶劣电网、高温、潮湿和粉尘有较大的适应能力,能较好满足钢球加工设备的多样化的使用环境,可以实现单同平台技术集成,也成为项目设计的。由此项目通过选用爱默生的EC10-1614BRA小型PLC及EV1000-4T0055G和EV1000-2S0007G变频器,达到了单一自动化平台技术集成,例如EC10系列PLC对艾默生CT系列的变频器有简洁的通讯指令,一条指令即可控制变频器的运行控制。
3.2 电气原理设计
系统主电机电气原理(料盘电机控制与主电机同)如图1所示。为了用户调速及监控运行速度,电动机转速由电位器调节,其数值由线性数显表显示,不通过通讯控制。主令按钮线直接接于PLC的开关量输入点上。PLC——变频器对电机的启动、停止、点动功能采用通讯控制方式,使用双绞线通过RS485口来实现PLC对变频器的启停控制,这样少占用PLC的输出点,也用接触器控制,降低了机床的成本。EV1000的RS485口直接端子连接,为方便。但需要注意的是RS485口“+”,“—”性不能接反,否则将无动作。因变频器本身具备过电流,过电压,欠电压,接地,过热和过载等多项保护功能,一旦异常故障发生,常开点RA,RC闭合,变频器立即停止输出,将断开所有的动作并停车报警,我们将其接入PLC的输入点来控制。变频器故障时可查看变频器屏幕上显示内容,对照变频器使用说明书异常原因及处置方法,采用相对应的措施进行处理即可。变频器多项对输出的保护功能使我们无须对电动机另加保护环节,直接接于变频器的输出端子上即可。针对变频器的输入端保护相对较为薄弱,在输入端加上无熔丝断路器QF实现反时限热保护。
4 系统软件设计
EV1000变频器具有丰富的控制功能。因为研球机的两控制电机均为减速电机,选择做静止自整定,然后对操作频率,操作频率, JOG点动频率,加/减速时间,频率指令来源,运转信号来源,停车方式、过载报警检出及时间等参数进行设定。针对个别机床的共振现象对载波频率,跳跃频率,电机稳定因子等参数进行设定。为实现轻压启动机床及节电等性能,对转矩提升、自动节能、AVR功能等参数设定来优化系统性能;对通讯位址,通讯送传速度,通讯资料格式等参数进行设定,以使PLC对变频器实施控制。EC10系列PLC对艾默生CT系列的变频器有简洁的通讯指令,一条指令即可控制变频器的运行。
通讯协议采用MODBUS模式,EVFWD为正转,1为COM1通道(EC10只支持通道1),1为通讯地址,其值预先设定,与变频器通讯地址一致,“”且不可覆盖。EVREV为反转指令,EVDFWD为正向点动指令,EVSTOP为停止指令。
5 结束语
该系统应用变频器调速实现无级调速,满足用户工艺多样化的需求。使用RS485通讯口,不占用PLC的输出点,接线少,提高了产品的性。所选艾默生CT变频器具有较强的自诊断功能,便于维护。该系统自投入使用以来,运行稳定,工作,尚未出现故障,具有很高的性价比。