我公司共有六條輸送帶生產(chǎn)線，其中全塑阻燃帶生產(chǎn)線是九十年代初由阜新礦務(wù)局總機廠外委加工制造的，能夠生產(chǎn)全塑整芯阻燃輸送帶，屬于七十年代設(shè)計的產(chǎn)品。由于塑化箱、漲力裝置不能很好的滿足生產(chǎn)要求，造成產(chǎn)品質(zhì)量波動，沒有最大限度投入運行，經(jīng)濟效益不理想。在近幾年中，我們系統(tǒng)地研究了生產(chǎn)線的原理和性能，特別是注意吸取在引進、消化、吸收和使用原生產(chǎn)線的過程中積累的豐富經(jīng)驗，2004搞了“國產(chǎn)涂刮法整芯輸送帶生產(chǎn)線升級改造”項目。 一、 生產(chǎn)線布置及技術(shù)要求 全塑阻燃帶生產(chǎn)線全線長40米，具有生產(chǎn)寬≤1400mm，成品帶級別≤10級，年產(chǎn)150萬平方米全塑整芯阻燃輸送帶的生產(chǎn)能力。產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，達(dá)到國內(nèi)同期先進水平。 1、整條生產(chǎn)線工藝布置如下： 2、根據(jù)生產(chǎn)線的工藝要求，電氣控制系統(tǒng)要具備以下功能： (1) 實現(xiàn)全過程自動化動作，包括開車、停車、報警自停等。又能實現(xiàn)局部手動控制。 (2) 實現(xiàn)和過程動作配套的高精度的程序溫度控制以及長度、時間的計量。 (3) 具備人機對話功能：當(dāng)系統(tǒng)某一部分出現(xiàn)故障時，S7-200能對它們進行實時監(jiān)測，記憶存儲，并快速報警。 (4) PLC、觸摸屏和五個變頻器進行網(wǎng)絡(luò)通信，實現(xiàn)系統(tǒng)間安全連鎖。 (5) 帶體漲力均勻、穩(wěn)定、準(zhǔn)確并且可調(diào)整，溫度可控，且要穩(wěn)定。 二、硬件系統(tǒng)構(gòu)成 I/O分配表 根據(jù)設(shè)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。 2、無級調(diào)速裝置采用分辨率為0.01HZ的MM440型的SIEMENS變頻器，可使電機的轉(zhuǎn)速精度達(dá)到0.1rpm，從而使拉伸漲力的誤差控制在0.2%以內(nèi)。 3、控制核心采用SIEMENS的S7-200型 PLC型號為S7-226-2BD21-0XBO CPU及EM223模擬輸出模塊，由于 CPU226具有2組通訊口中，因此PLC與觸摸屏、變頻器三者之間采用網(wǎng)絡(luò)通訊可簡化硬件結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，充分保證系統(tǒng)的可靠運行。 三、軟件系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通訊模式，所以CPU226為上位機，五個變頻器為下位機，網(wǎng)絡(luò)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3到7。CPU226的一組通訊口以USS協(xié)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(shù)通過觸摸屏進行輸入并通訊進入PLC進行運算，PLC將計算結(jié)果按站址傳給五個變頻器和EM223模塊，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)線的控制。 電氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖 1、人機界面 人機對話界面是設(shè)置工藝參數(shù)的關(guān)鍵，共設(shè)置畫面8幅，分別為生產(chǎn)線聯(lián)動控制、參數(shù)設(shè)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(shù)記錄與曲線顯示、HMI系統(tǒng)控制。 1）生產(chǎn)線聯(lián)動控制：實現(xiàn)全過程自動化運行，具備啟動、停止、復(fù)位和報警功能。 2）參數(shù)設(shè)定：設(shè)定主牽引轉(zhuǎn)速，選擇按比例或漲力模式控制副牽引轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)漲力控制。 3）卷取控制：可與全線聯(lián)動，也可全線停機后單獨控制，便于成品帶的收卷。 4）糊料泵控制：實現(xiàn)啟動和停止，設(shè)置料位計，加滿料后自動停機。 5) 電加熱控制：利用SPR100調(diào)功器，控制電加熱排，對帶體實現(xiàn)預(yù)加熱。 6) 碾輥機和吸毛機控制：根據(jù)帶芯等級不同實現(xiàn)啟動和停止，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。 7) 參數(shù)記錄與曲線控制：可實現(xiàn)加熱箱溫度、白帶芯布長、成品帶長、漲力值的記錄和曲線顯示。 8) HMI系統(tǒng)：對HMI系統(tǒng)進行控制和維護。 2、網(wǎng)絡(luò)通訊 當(dāng)系統(tǒng)上電后，PLC首先判斷網(wǎng)絡(luò)中的TP270是否存在并與之產(chǎn)生通訊，通訊成功后PLC對站址為3~7的五臺變頻器進行通訊，并將結(jié)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，工作人員要確定所對工藝參數(shù)已經(jīng)設(shè)定好，各個工作單位均已就緒，即可全線起動。工藝參數(shù)設(shè)定密碼保護，只有工作人員輸入口令后才能對參數(shù)進行修改，且只有在系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下才能修改，系統(tǒng)啟動后，參數(shù)設(shè)定將被鎖定，禁止修改。 3、系統(tǒng)的抗干擾措施 在以S7-200為核心的控制系統(tǒng)中，存在多種信號。弱電方面有熱電阻4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)化信號；S7-200各種輸入觸點以及控制信號等。強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(tǒng)布線時難以分開，所以會出現(xiàn)意想不到的干擾信號，這些信號不但會給系統(tǒng)的控制和測量帶來誤差，有時還會使系統(tǒng)無法正常工作。本系統(tǒng)最易受到干擾的是S7-200和傳感器信號。 為了保護系統(tǒng)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(shè)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(guān)電源。這樣能有效抑制高次諧波等引起的干擾。 (2) S7-200的供電電源、輸入用電源、輸出用電源彼此獨立。 (3) 外在程序設(shè)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(zhí)行相應(yīng)的動作。 四、結(jié)束語 阜新環(huán)宇膠帶有限公司全塑整芯阻燃帶生產(chǎn)線的技術(shù)改造項目于2002年提出，2003年開始實施，2004年投產(chǎn)。到目前為止，該生產(chǎn)線運行穩(wěn)定，產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量明顯提高，主要表現(xiàn)在帶體的漲力控制準(zhǔn)確，塑化溫度控制準(zhǔn)確，成品帶的厚度和寬度誤差也小，經(jīng)濟效益非常顯著。