摘 要:介绍了切片输送系统的工艺流程和控制方式,分析了西门子S7-200 PLC在尼龙66切片输送系统应用中常见的故障。
关键词:S7-200;PLC;输送系统
为了在工业生产中减轻工人的劳动强度,节省人力, 可编程控制器(PLC)在工业控制领域被大规模应用。本文结合我公司实际,介绍西门子S7-200 PLC在尼龙66切片输送系统中的应用。
1. 工艺流程
1.1中平能化集团工程塑料有限责任公司是一家专业从事尼龙66树脂及改性工程塑料产品生产的企业。经过近几年的发展,公司拥有连续和间歇生产线,现已具备12.5万吨的年生产能力,成为亚洲第一、世界第四的尼龙66树脂生产基地。浓度为50%的尼龙66盐水溶液经过浓缩,聚合后由水下铸带切粒机切成尼龙66切片,然后再由切片输送系统把切片输送到中间料仓中,最后把切片输送给包装料仓进行包装。为了防止产品在输送过程中氧化,本输送器采用氮气脉冲式输送,用仪表空气来驱动气动执行机构。切片输送系统示意图如图1。
图1 切片输送系统示意图 2 切片输送系统循环顺序
1.2为了方便现场人员调整下料时间和输送时间,下料时间由时间继电器2KT1控制,输送时间由时间继电器2KT2控制。输送器下料速度不要过快或过慢,按工艺要求,达到最佳传输效率,此时即为正确的下料时间。同时观察每个循环周期,是否有未输送完的物料,否则应增加输送时间,直到满足要求为止。输送系统循环顺序如图2。
2. 控制方式
根据生产工艺的要求,同时为了最大限度的方便操作人员,本输送系统采用PLC+上位机监控 ,辅以手动+自动,本地+远程启动相结合的控制方式。PLC采用德国西门子公司的S7-200CN家族产品,其CPU采用的型号是CPU226CN AC/DC/继电器 24输入/16输出,由于此款PLC集成的数字量输入/输出点数能够满足工艺要求,故没有连接扩展模块。
3.常见故障分析
故障分析是进行输送系统维修的第一步,通过故障分析,一方面可以迅速查明故障原因,排除故障,另一方面也可以起到预防故障发生和扩大的作用。输送系统在运行过程中会遇到各种各样的故障,当设备上某处出现故障时,由于不能很快的排除,经常造成上级料仓高报,严重影响生产产量和生产节拍。所以为了快速分析查找故障和保证输送系统正常运行,我们有必要对整个输送系统进行全面的分析。
图3 梯形图
输送系统的故障既有硬件方面的原因,也有软件方面的原因,还有人为原因操作不当或不经心引起的故障。因此,我们在分析查找故障范围时不能盲目进行,应该由粗到细,由大到小的步骤进行。下面介绍几种常见故障分析步骤:
1. 我们要对故障现象和它产生发展过程进行调查了解,要检查现场操作人员是否操作不当。比如,仪表空气是否正常,氮气压力是否正常,“急停”是否正确,“手动/自动”转换是否正确,“本地/遥控”转换是否正确等等。
2. 采用手动循环的方法,来判断故障的部位。例如,观察手动下料和手动输送时,PLC的输入输出信号是否正确。
3. 检查电源规格是否符合要求。
4. 检查电气元件和机械部件是否有明显损坏等等。
5. 根据PLC的接线图和梯形图进行分析,本系统的部分梯形图如图3。
1) 由图3中网络6可以知道,引起输送系统故障输出(Q0.6)的因素有:
I0.3(急停)、T250(仪表空气压力低报)、T103(下料阀故障)、T117(闸刀阀故障)和
T102(输送压力高报)等。因此,遇到输送系统不能运行,应首先检查是否是上述故障引起的,PLC的输入输出信号是否正确。
2) 由图3中网络1知道,闸刀阀故障有4种情况:
PLC 的Q0.5点(控制闸刀阀打开)没有输出而闸刀阀位置在开位;PLC的Q0.5有输出而闸刀阀位置在关位(I2.6);闸刀阀位置既不在开位置(I2.7)也不在关位置(I2.6);
闸刀阀位置既在开位置(I2.7)也在关位置(I2.6)。
分析了这些可能故障后,若在生产现场遇到输送系统不能运行时,参照上述步骤进行分析,就能够快速准确的解决问题。
参考文献:
[1] 可编程控制器教程.基础篇/胡学林主编.北京:电子工业出版社,2003.11
[2] 可编程控制器教程.实训篇/胡学林主编.北京:电子工业出版社,2004.7
[3] 西门子S7-300 PLC应用教程/胡健主编.北京:机械工业出版社,2007.2