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    山東通泰橡膠股份有限公司

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    輸送帶生產硬件系統構成及技術要求

    2020-05-07 15:45:18

    我公司共有六條輸送帶生產線,其中全塑阻燃帶生產線是90年代初產品。由于該生產線的塑化箱、張力裝置不能很好的滿足生產要求,造成產品質量波動,經濟效益不理想。為此,我們在2004年搞了“國產涂刮法整芯輸送帶生產線升級改造”項目。


      1、生產線布置及技術要求改造后的全塑阻燃帶生產線全線長40 m,具有生產寬≤1 400 mm,成品帶級別≤10級,年產150萬m 2全塑整芯阻燃輸送帶的生產能力。產品質量明顯提高,達到國內同期先進水平。


      1.1生產線工藝布置整條生產線布置如下:帶體導開→帶體烘干→前牽引機→芯糊浸槽→真空塔→芯糊塑化箱→面糊塑化箱→副牽引機→冷卻水槽→張力檢測裝置→主牽引機→卷取機。


      1.2電控系統應具備的功能(1)實現全過程自動化動作,包括開車、停車、報警自停等。又能實現局部手動控制。


     ?。?)實現和過程動作配套的高精度溫度控制以及長度、時間的計量。


     ?。?)具備人機對話功能:當系統某一部分出現故障時,S7-200能對它們進行實時監測,記憶存儲,并快速報警。


     ?。?)PLC、觸摸屏和五個變頻器進行網絡通信,實現系統間安全連鎖。


     ?。?)帶體張力均勻、穩定、準確并且可調整,溫度可控,且要穩定。


      2、硬件系統構成根據設計要求,綜合機器的先進性、可靠性和成本因素,硬件采用了如下配置:(1)人機對話界面采用帶RS485通訊口的SIEMENS TP270觸摸顯示屏。


     ?。?)無級調速裝置采用分辨率為0.01 Hz的MM440型的SIEMENS變頻器,可使電機的轉速精度達到0.1 r/min,從而使拉伸張力的誤差控制在0.2%以內。


     ?。?)控制核心采用SIEMENS的S7-200型PLC,型號為S7-216-2BD21-0XBO CPU及EM223模擬輸出模塊。由于CPU226具有兩組通訊口中,因此PLC與觸摸屏、變頻器三者之間采用網絡通訊可簡化硬件結構,節約成本,充分保證系統的可靠運行。


      3、軟件系統構成系統采用網絡通訊模式,所以CPU226為上位機,五個變頻器為下位機,網絡間的站址分配為:TP270站址為1,CPU226站址為2,五個變頻器站址分別是37.CPU226的一組通訊口以USS協議與變頻器進行通訊,另一組通訊口與CH402溫控終端進行通訊,利用擴展EM277型號為277-OAA22-OXAO與觸摸屏進行點對點(PPI)通訊。操作時,工藝參數通過觸摸屏進行輸入并通訊進入PLC進行運算,PLC將計算結果按站址傳給五個變頻器和EM223模塊,從而實現對生產線的控制,如所示。


      3.1人機界面人機對話界面是設置工藝參數的關鍵,共設置畫面八幅,分別為生產線聯動控制、參數設定、卷取控制、糊料泵控制、電加熱控制、碾輥機與吸毛機控制、參數記錄與曲線顯示、HMI系統控制。


     ?。?)生產線聯動控制界面:實現全過程自動化運行,具備啟動、停止、復位和報警功能。


     ?。?)參數設定界面:設定主牽引轉速,選擇按比例或張力模式控制副牽引轉速,從而實現張力控制。


     ?。?)卷取控制界面:可與全線聯動,也可全線停機后單獨控制,便于成品帶的收卷。


     ?。?)糊料泵控制界面:實現啟動和停止,設置料位計,加滿料后自動停機。


     ?。?)電加熱控制界面:利用SPR100調功器,控制電加熱排,對帶體實現預加熱。


     ?。?)碾輥機和吸毛機控制界面:根據帶芯等級不同實現啟動和停止,以利于提高產品質量。


     ?。?)參數記錄與曲線控制界面:可實現加熱箱溫度、白帶芯布長、成品帶長、張力值的記錄和曲線顯示。


     ?。?)HMI系統界面:對HMI系統進行控制和維護。


      3.2網絡通訊當系統上電后,PLC首先判斷網絡中的TP270是否存在并與之通訊,通訊成功后PLC對站址為37的五臺變頻器進行通訊,并將結果顯示出來,無誤方可開車,否則提示報警,并顯示解決方式。


      開車前,工作人員要確定所有工藝參數已經設定好,各個工作單位均已就緒,即可全線啟動。工藝參數設定密碼保護,只有工作人員輸入口令后才能對參數進行修改,且只有在系統停止狀態下才能修改,系統啟動后,參數設定將被鎖定,禁止修改。


      3.3系統的抗干擾措施在以S7-200為核心的控制系統中,存在多種信號。弱電方面有熱電阻420 mA的標準化信號以及各種輸入觸點、控制信號等。強系統I/O分配如所示。


      電方面有高速攪拌電動機、各種電磁閥、牽引電機等。由于信號較多,系統布線時難以分開,所以會出現意想不到的干擾信號,這些信號不但會給系統的控制和測量帶來誤差,有時還會使系統無法正常工作。本系統Z易受到干擾的是S7-200和傳感器(壓力傳感器制造業正飛速發展)信號。


      為了保護系統正常運行,采取了以下措施:(1)電源凈化和隔離。為了防止電磁閥和其他強電設備引起的電源干擾,S7-200的電源采用低通凈化器和隔離變壓器,以及開關電源。這樣能有效抑制高次諧波等引起的干擾。

     ?。?)S7-200的供電電源、輸入用電源、輸出用電源彼此獨立。


     ?。?)外在程序設計編制時采用不同時間的延遲判斷,若延遲后仍不消失,再執行相應的動作。


      4、全塑整芯阻燃帶生產線的技術改造項目于2002年提出,2003年開始實施,2004年投產。到目前為止,該生產線運行穩定,產品的外觀和內在質量明顯提高,主要表現在帶體的張力控制準確,塑化溫度控制準確,成品帶的厚度和寬度誤差也小,經濟效益顯著。


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