西门子6ES7221-1BF22-0XA8速发

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圆盘胶订机自20世纪90年代初进入中国市场，经过10余年的研制、开发和改进，其操作控制方式越来越、完善，尤其是书芯和书皮对应关系的控制，是解决了书皮浪费大的弊病。笔者在这里谈谈圆盘胶订机维修过程中出现的PLC外围控制电路故障问题，希望对大家有所帮助。
      故障1：上书芯，不上书皮
      圆盘胶订机书芯和书皮的一一对应关系是由PLC来实现集中控制，PLC外围控制电路，如图1所示。根据故障现象查看圆盘胶订机操作流程，如图2所示。
       一旦出现此故障，就应立即停机。查看PLC外围输入电路，发现书皮检测光电开关输入指示灯“01”一直亮，而故障继电器输出指示灯“01”不亮。检查封面台上的光电开关，发现所对应的反光镜已脏，形成一直有书皮的象，从而造成故障继电器不动作。将反光镜擦干净，故障即排除。另外，封面台上的光电开关固定不牢，照射面照不到反光镜上也会发生此类故障。
      故障2：书芯不上，书皮一直上
      检查PLC外围控制电路，发现书芯检测光电开关输入指示灯“00”一直处于亮动状态，检查对应的光电开关，发现反光镜面布满灰尘。将灰尘擦干净，故障排除。
      故障3：上书皮时好时坏，状态不稳
      停机检查PLC外围控制电路，发现接近开关输入指示灯“03”、“04”的亮动较紊乱，无规律可循，而书皮检测光电开关输入指示灯“01”和书芯检测光电开关输入指示灯“00”亮动正常。随后检查接近开关对应的凸轮，发现凸轮丝松动，在机器运转过程中，凸轮有移位现象，从而造成上书皮时间紊乱，导致此类故障。按照机器正常运转时的感应时间调整凸轮，并固定丝，故障排除。
      故障4：书芯或上或不上，书皮一直上
      停机检查，根据故障现象进行判断，发现PLC外围输入电路的“00”、“01”指示灯有规律地亮动，电磁阀输出指示灯“00”一直亮动，判断为PLC输出触点“00”已击穿。重新编程输入另一触点，送电运行，故障排除。                            
      在圆盘胶订机书芯和书皮的一一对应关系上，大多数生产厂家已采用PLC集中控制，而一些小型企业和个体企业用户，对于PLC的了解还不是很多，一旦出现了故障，常常束手无策，请教生产厂家的技术人员，既耗时又费钱。如果能够根据原理图、操作流程以及PLC外围输入输出指示灯的亮动情况来判断，故障排除就会变得为容易一些

位置旋转编码器，用P+F公司的AS-I形式的编码器，通过AS-I接口模块计数数据；模拟量模块EM235为4入/1出，其中一块输出接伺服阀放大器去控制伺服阀，另一块输出接直流驱动器（欧陆590）速度给定信号，从而控制振动器的振动频率。

3． 系统控制思想：
（1） TD200中文显示及操作界面，可进行工艺参数的设定：引锭速度（mm/min）、铸锭长度（mm）、振动频率（HZ），显示当前工作数据：实际引锭速度、平台位置、铸锭当前长度、重量，显示当前工作状态，全中文报警显示等。
（2） 通过AS-I接口模块位置旋转编码器的数据，后转换为实际平台位置和铸锭长度，对其进行定时中断处理可算出实际的引锭速度，根据设定的引锭速度进行PID调节，计算出从模拟量输出到比例阀上的信号，从而对引锭过程形成了一个速度闭环控制。
（3） 平台位置或铸锭长度的计算方法是：在平台处于位置时，把编码器计数值作为参考值，油缸带动平台上下移动，也带动链轮上的旋转编码器旋转，此计数值相对参考值就得到了铸锭的长度值。

4． 系统的特点和优点：
（1）为适应操作方便，在操作面板上安装了手动/自动、快速/慢速转换开关，可视实际情况进行相应的操作，使操作具有灵活性；
（2）用链条带动链轮，使直线行程转换为旋转的脉冲计数，而不必安装长行程的线性位移传感器，实现了其可行性又节约了成本；
（3）用TD200中文显示界面，使操作变得透明、友好，全中文报警自动前台显示，使故障点清晰可见、易于快除

1前言

     近年来，随着经济的增长和人民生活水平的不断提高，作为传统之一的包装工业，呈快速发展态势，是人们普遍看好的“朝阳产业”，随之而来的就是包装机应用需求的大幅增长。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着大的作用。
     在机电一体化技术发展的今天，随着自动化技术的发展，包装机已全部实现了自动化。自动包装机一般分为半自动包装机和全自动包机两种，由人工供给包装材料（容器）和内装物，但能自动完成其它包装工序的机器称为半自动包装机，自动完成主要包装工序和其它辅助包装工序的机器称为全自动包装机。
     本文介绍了和利时公司新一代小型一体化PLC在DXD系列包装机上的应用，该应用在提高包装机自动化方面了很好效果，具有很好的推广前景。

2系统概述

     DXD系列包装机广泛应用于食品、、化妆品、化工、茶叶、种子等颗粒状、片状、粉状及半流体状物料包装。北京某包装机械制造有限公司是生产DXD系列自动包装机及灌装机的厂家，其生产的DXD系列自动包装机及灌装机行销海内外，得到用户的普遍。
     和利时公司PLC事业部技术人员对该类型包装机运行环境进行了现场考察和反复研究，充分考虑到了现场环境的不同地域特性（俄罗斯、广州等），在性、稳定性等方面做了大量工作，提出了基于HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC的控制系统。实际运行效果表明，基于G3系列PLC的控制系统达到了预期效果，大大提高了设备的自动化水平。
     DXD全自动包装机要求加料、制袋、充填、封口、剪切、撕口等工序全自动完成，包装速度、制袋长度可以调整。采用HOLLiAS－LEC G3 PLC控制的DXD全自动包装机是集机电一体化、光电检测、步进电机自动跟踪纠偏等功能于一体的多用途自动包装机，该包装机具有电眼跟踪、PLC控制、无级变速纠偏等功能，计量，符合行业标准，并且具有性能稳定、操作维护方便、等特点，保了包装袋的长度稳定，图形美观。
     根据工艺要求，DXD全自动包装机采用PLC进行自动控制，包含两个关键的步进电机的协调运行。选用1块24点CPU模块LM3106做为整个控制系统的部分， LM3106不仅可以处理普通的DI、DO、AI、AO点，还包含三路高速脉冲计数输入和两路高速脉冲输出，其输出频率大可达20KHz。选用深圳人机电子有限公司的5.7" 蓝色 STN 液晶触摸屏MT506L作为人机界面。

3系统设计

     采用PLC控制的DXD全自动包装机可以实现自动制袋、自动上料、自动计量、自动封装等多项功能，并可对生产过程进行实时监控，完成自动诊断、自动报警和数据上传等功能。根据工艺要求，DXD全自动包装机的控制系统由人机界面操作及显示系统、制袋控制系统、送料计量控制系统、封装及剪切控制系统组成。
DXD全自动包装机的输入、输出信号参见表1。

    人机界面操作及显示系统如图1和图2所示。根据用户要求，设定并显示包装容量、制袋长度、每分钟的包装速度，系统可显示出实际产量（袋数）和准确计量数（量），能够对计量数手动清零，具有正常的启动、停止及点动按钮。设置画面带有权限保护，能够方便调用光电眼控制及其它辅助控制系统选择开关和多料混装选择开关。

     下面对DXD全自动包装机的各控制部分做一简单说明。
     制袋控制系统：制袋过程的启停有两种控制方式，即机侧按钮和人机界面操作。无论采用哪种方式，当操作者按下启动按钮时，拉袋电机根据触摸屏设定的各种参数工作，步进电机进给，PLC实时检测步进电机的进给量。当达到设定范围时，开始判断拉袋到位传感器，传感器信号为ON时，拉袋到位，步进电机进给停止，计数加1。在整个制袋过程中，触摸屏实时跟踪、显示各个数据变化，一旦有故障（如电机堵转等）或是不合理的数据出现，整个机器就会停止，并强行在触摸屏上显示并报警，同时向上位机传送故障内容。参数设定参见表2。
     送料计量控制系统：送料计量启动信号为ON时，送料开始，送料用伺服电机根据触摸屏设定的参数工作。PLC实时检测量，伺服电机根据计量值的不同完成加速、均速、微量，结束进给到位。在全部的送料过程中，触摸屏实时跟踪、显示各个数据变化，一旦有故障（如电机堵转等）或是不合理的数据出现，整个机器就会停止，并强行在触摸屏上显示并报警，同时向上位机传送故障内容。参数设定参见表2。
封装及剪切控制系统：为了保证机器及人员的，判断封装及剪切数据的合理性。若数据不正确，包装机处于保护状态，并在触摸屏上显示警告内容。若数据正确，PLC根据实时采集到的数据进行计算，每袋在进料结束后输出封装。根据触摸屏设定的剪切值进行对比，条件满足输出Q0.0完成剪切。包装机封装及剪切过程保证不在制袋过程中进行，加以互锁。

FA506细纱机性能优良、操作方便，机电一体化程度高，具备：纺纱参数设定、显示、纺纱过程自动控制、定长落纱、锭子速度曲线控制等功能。可按设定条件对纺纱过程的锭速、牵伸倍数、细纱号数、捻度等进行计算并自动显示，并依据机上各部分传感器自动协调控制。特别是定长落纱和自动落纱，大大降低了操作者劳动强度；锭子曲线控制提高了纱线的质量和保证了纱锭成型，提高全机的产品。

一、系统概述
FA506细纱机电气控制系统具备了纺纱过程所需的自动开车、钢领板自动升降、中途停车后自动跟踪开车、自动落纱、自动留头等功能外，还能设定显示纺纱的工艺参数，实现定长落纱和锭子速度曲线控制以及班产累计等功能。电气控制系统包括：传动部分、数据检测部分、三自动检测部分、变频器锭子速度曲线控制、可编程控制器部分、TD200单元及数字通讯控制部分。

二、系统硬件
1、传动部分：
包括主电机、吸风电机、钢领板升降电机、自动润滑装置、自动清洁装置、变频器、落纱电源、各种开关等。
2、数据检测部分：
该部分由主轴、前罗拉、后罗拉传感器组成。功能为自动检测纺纱过程中主轴、前后罗拉的运行数据，为计算班产、锭速、牵伸倍数、细纱号数、捻度等工艺参数以及锭子速度曲线控制提供数据。
3、三自动检测部分“
该部分由关主电机、下钢领板、刹车传感器构成。其作用为落纱机开始后能自动适应停车，自动留头，为重新开车降低断头创造条件。
4、变频器锭子速度控制：
该部分由变频器、锭子传动部分、主电机构成，其作用是变频器依据PLC传输的锭子速度控制曲线自动调整锭子运行，提高纱线质量和产量。
5、PLC部分
该部分由西门子S7 216主机构成，完成全机开关量输入、数据检测以及计算和过程控制，实现纺纱过程自动化和对机器运行情况进行监控。
6、TD2002参数设定显示单元
TD200与PLC之间以PPI协议通讯，完成纺纱过程工艺参数显示设定，可直接设定锭子运行曲线，实现控制柔性化。
7、数字通讯部分：
该部分由PLC的Port0、Port2口、TD200和变频器的RS485部分构成，Port0口与TD200以PDI协议通讯完成参数设定显示，Port1口与变频器的RS485以自由口协议通讯完成锭子曲线控制，数字通讯、高性和大的提高了机器性能比和市场竞争力

纺织机械厂在保证质量的情况下，挖潜、降成本，了许多可喜的成果。某纺织机械厂的FA609转杯纺纱机原采用国外的PLC控制，成本很高，控制系统的成本一直降不下来。由于这两年，国产PLC突飞猛进的发展，从性和性能方面都有了很大的进步。  
    一、概述
中国是纺织大国，纺织品靠，在上具有很强的竞争力，世界各地的消费者都喜欢中国产的纺织品。促成中国纺织品有许多原因，其中，纺织机械性能优良，价格，是重要原因之一。纺织机械厂在保证质量的情况下，挖潜、降成本，了许多可喜的成果。某纺织机械厂的FA609转杯纺纱机原采用国外的PLC控制，成本很高，控制系统的成本一直降不下来。由于这两年，国产PLC突飞猛进的发展，从性和性能方面都有了很大的进步。年初，该厂选用了国产中不错的凯迪恩PLC应用在FA506型环锭细纱机，经过半年多的检验，客户反映很好。9月份，该厂又把凯迪恩PLC应用到FA609转杯纺纱机中，又获得成功。
 二、工艺介绍
输送带启动，左转杯先启动，经过星三角切换后，左转杯启动完毕；再右转杯启动，经过星三角切换后，右转杯启动完毕；左右分梳辊启动，然后是引纱和喂棉启动，各设备都正常启动后，进入正常运行状态。停车时按停车按钮，左右纺杯，左右分梳，喂棉都停，延时，引纱停。引纱和喂棉要用变频器调速。
监测的参数有：左纺杯转速、右纺杯转速、左分梳转速、右分梳转速、引纱速度、喂棉速度。
通过监测到的参数，要计算出以下参数：牵伸倍数、细纱捻度、细纱号数。
设定的参数有：星角切换时间、喂棉预停时间、棉条号数。
 　三、控制介绍
经过对工艺过程的透切分析，输送带没进PLC，靠按钮控制，排杂是靠左右纺杯接触器的常开点控制。手动部分移到了文本屏上操作。这样PLC选用KDN-K306-24AR，I/O点正合适。省去了使用国外加扩展的控制方式。文本屏选用KDN的文本屏。
FA609转杯纺纱机需要测6个速度。其中引纱速度、喂棉速度比较慢，使用普通的输入点就可以测出这两个速度。而另外四个速度比较快，需要高数计数，当时国外PLC使用的是四个边沿中断进行计数的。纺织机械厂担心国产PLC是否具有同时处理四个边沿中断这种功能。凯迪恩工程技术人员给厂家演示了同时处理四个边沿中断这种功能，厂家很满意。经过凯迪恩技术人员与纺织机械厂技术人员的共同努力，编好程序，在FA609转杯纺纱机进行调试，获得成功。
四、控制系统的特点
l 该控制系统操作简单，手动操作放到文本屏操作。操作面板简捷，满足工艺要求。控制系统的成本比较低。
l 精度高，用到了四个边沿中断进行计数，计算准确。
l 程序运行稳定，。
五、结束语
现在这批FA609转杯纺纱机已在纺织厂运转了两个多月，工作非常好。有意思的是这家纺织厂去年也购进了几台FA609转杯纺纱机，当时控制系统还是国外，现在这批使用的已是国产。前几台测的数据和后几台测的数据是一致的，后几台的文本显示已是四行汉字，比前几台两行汉字信息量又大了，操作便方便了。听着许多机器的轰鸣，看着挡车女工熟练工作。心中感慨：中国的纺织品世界水平，中国机械产品出口不断增长，中国有了自己的PLC，国产PLC有了很大发展，国产PLC不久的将来也会成为国人的骄傲。

前言

某闸枢纽工程属某市城市防洪骨干工程，站址位于某市龙溪港和三里桥港交叉处，其主要功能是抵挡某城外水系的洪水来袭，并将城区涝水及时向外排出，对某城区范围内的防洪、抗涝、抗旱等方面起要作用，而其自动化监控的实现为浙北地区实现水利现代化迈出了坚实的步伐。

1. 水闸概况

某闸枢纽工程分为三个相对立部分，一座单孔12米水闸位于，闸体两翼各设有3台1200ZLB轴流泵的排涝泵站；闸门采用平板钢闸门，启闭形式采用上提式双点垂直液压式启闭机QPPYI—2X340（两只液压缸操作一扇门），两套液压泵组配套异步电动机Y180L——4（—380V，2X22KW），且为一开一备；泵站为拍门断流形式，水泵配套电机为异步电动机JSL-14-12（~380V/6X210KW）。某闸枢纽工程的设计起点高、标准高为实现闸门及泵站的自动化监控提供了有利条件。

2.自动化监控设计

2.1某闸枢纽工程的自动化监控的技术指标：

1) 实现闸门及6台轴流泵的远程监控

2）实现闸门的自动开启、关闭。闸门开度控制精度为+1厘米，左右双吊点油缸偏差不过5厘米。

3) 运行过程中严密监视、监测变压器、电机、直流系统、技术供水系统、内外河水位、河道畅通情况等关键部位的运行状况及重要电量、非电量参数等实时运行数据的保存。

4) 按照正常、报警、跳闸三级设定机组的保护要求，防止失误操作。

5) 系统故障自诊。

2.2自动化监控设计

见图像监控系统方案结构图

3. 自动化监控系统的构成

3.1设备配置

某闸枢纽工程自动化系统主要由下列设备组成：计算机监控台，7套控制单元（LCU），6套电机软启动控制柜及电缆 ，1场图象监控系统 ，水位传感器及其他。

3.2系统构成

计算机监控系统采用符合开放系统标准的开放、分层分布式计算机监控系统为主，常规设备控制为辅的监控方式。计算机系统预留遥控、遥调的功能接口，以保证系统中采用不同计算机时的互操作性和系统扩展、设备新时的可移植性。

监控系统从结构上可分为主控制级和现地控制单元级。主控制级负责完成泵站机组、工作闸门、供配电设备、公用设备和水闸等的监视和控制；各现地控制单元能对所管辖的生产过程进行完善的监控，它们通过输入、输出接口与生产过程相连；通过通讯接口及相关设备与主控制层交换信息。现地控制单元对主控制层具有相对立性，能脱离主控制层直接完成生产过程实时数据的采集和预处理，各设备状态监视、调整和控制等功能。

3.3基本功能

A．数据采集与处理功能

对输入模拟量、输入开关量、温度量、保护事件、电气量进行数据采集和处理。具体功能包括：

① 光电隔离，接点防抖动处理功能；

② 具有硬件和软件滤波，基准时间补偿功能；

③ 数据有效性、合理性判断；

④ 启动相关量功能（如启动事故数学顺序记录、发生事故报警音响，画面自动推出以及自动停机等），

⑤格式化处理及存储实时数据功能

B．运行监控和事件报警

①计算机监控系统可以使运行人员通过CRT对全站各主设备的运行状态及停运状态进行实时监视、实时显示。

②监控系统对越限及复限参数数据作相应的处理、自动显示、记录和打印；对于重要数据的存储及召唤显示：启动相关量分析功能，作故障原因提示，具有趋势报警功能。

③事故顺序记录、追忆及相关量记录。

C．控制与调节

中控室值班人员通过主控机人机接口对设备进行自动完成开、停 机；调节机组联合运行的投/切；根据内、外河水位和排涝时间机组、经济运行方式。

D．人机接口，数据通信

画面显示是计算机监控系统的主要功能。它通过包括枢纽主布置图、单线图、泵站剖面图、电器主接线图、棒形图、曲线、各种语句、表格等各种动态的图形来表示整个闸站各设备的实时状态，给人以生动、直观的操作效果，并使运行人员在线调整画面、投退测点，修改参数等，对于每个操作对象都有对应的弹出操作面板，有口令方能进行操作，防止误操作。

预留与调度的通信接口，将来可以实现遥视、遥测、遥调、遥信、遥控的五遥功能。并利用互联网实现“遥诊”的六大功能。

4.实际运用

1.由于该操作系统是标准的bbbbbbS操作系统，界面采用全中文式，所有工艺过程均有生动的动画展示，操作员很方便上手、发布操作指令、排除故障。并且可以自教自学，缩短了人员培训时间。

2.由于该系统采用六画面监控图象并且可放大缩小画面，使操作员很容易统览全局，与传统人工观察相比，即减少人力又使系数大大提高。

3.与传统控制相比，该系统自动生成各类运行记录报表，减少了工作量，使运行资料进一步规范化，管理工作上了一个新台阶。

4.与传统继电器控制系统相比，该系统元件相对减少，故障点少，维护方便，减轻了主汛期的维护养护压力。

5.某闸枢纽工程在完成自动化建设后，综合效益明显，尤其在运行管理过程中。

并在后来城北、城南水闸的改扩建工程中综合效益得到了充分体现，城区水、旱涝等基本信息得到及时反馈，并大大节省了人事编制和运行管理成本，基本了信息在运行管理过程中的时间差，真正做到了实时监控和决策。

5.结论

1.计算机监控系统的运用，对传统的运行进行了改造，实现了水闸、水泵的自动化控制，大的提高了系统运行的性和性。

2.监控系统自建成投运以来，按照水管工程“管养分离”的体制要求实现了“无人值班，少人值班”的基本目标。了明显的经济效应。

3.监控系统的运用，为全市防汛系统的自动化、信息化建设进行了有益的探索，为同类工程建设提供了宝贵的经验，并且在城北、城南水闸的改扩建中该新技术得到了推广和运用。

4.计算机通信技术、多媒体图象、网络数字技术等高科技技术以及自动化控制技术的运用，提高了全市水利建设与工程管理的水平，为某市城市防洪工程建设自动化、现代化奠定了良好的基础。