
間斷式酸洗磷化生產線研制
常規的酸洗磷化生產線種形式。環形酸洗磷化生產線應用場合單一,且連續式環形生產線占地面積***,投資成本高,生產線不能滿足中小型企業要求。間斷式酸洗磷化生產線作為一種新型表面處理方式,提供一種自動生產、省時、占地小的表面處理方式。
間斷式酸洗磷化生產線主要由機械部分和電氣部分組成。生產線包含兩條平行軌道,且軌道之間間距小,占地小。平行軌道上分別含有兩條滑觸片,運行小車通過滑觸片取電,與主機PLC進行實時通訊。操作人員通過輸入輸出設備(觸摸屏)輸入工藝參數,所有工藝時間均實時可控。
間斷式酸洗磷化生產線主要由***車、盤條準備架、工藝槽、盤條下落架、工藝軌道、運行小車、滑觸片等組成。
在生產線個***車,分別把小車從一側軌道運到另一側軌道。這2個***車是間斷式酸洗磷化生產線的關鍵組成,解決了環形軌道占地廣和單條生產線效率低的問題。運行小車通過***車的中轉來實現生產過程中的循環往復,有效增加效率。***車上方鋪有供小車運行的工藝軌道。生產時工人把盤條放在盤條準備架上,方向符合要求,小車在***車的帶動下自動把盤條勾起,將盤條運送至工藝槽處。
根據生產需要,設計了4輛小車,其中一輛備用。小車上含有小車行走電機、升降電機、滑觸線受電片、各個探頭、小車控制箱。小車根據控制箱的控制運行,自動完成每一個工藝以及自動行走在軌道和***車之間。
工藝槽包含生產線所需要對盤條進行處理的各個工藝流程,在不同的工藝槽含有所需要的自動控制的泵、閥、加熱器等。工藝軌道有2條,一條處于工藝槽上方,另一條平行于***條工藝軌道。2條工藝軌道都是為了運行小車行走而設立的。當所有工序都完成后,小車自動把盤條放在盤條下落架上,然后由操作工把盤條運走,盤條下落架再自動返回原地。在工藝軌道上方設有與軌道平行的滑觸片,此滑觸片采用自主設計開發的簡易型金屬滑觸片,此滑觸片能夠讓受電片可靠導電并來回往復運行。
主控柜內含有輸入輸出設備、主控PLC、發射用PLC、無線、***車控制元件、其余控制元件、采樣元件。輸入輸出設備觸摸屏型號為西門子MP277,根據生產需要,把工藝參數輸入觸摸屏,并且能在觸摸屏上看到小車運行狀態,泵、閥的工作狀態以及工藝槽內液體的溫度。
主控PLC型號為西門子CPU226。除了小車控制部分外,所有均由主控PLC來控制。主控PLC根據觸摸屏上的數據進行處理之后發送給輔助PLC,輔助PLC通過無線把數據發送給小車控制柜,并且根據接收的信息進行處理之后顯示在觸摸屏上,主控PLC同時控制***車以及各個泵以及閥的運作,讓小車可以平穩地運行在***車與軌道之間并且按照需要對盤條進行處理。
與主控PLC做通訊并把信號轉換成無線信號的發射用PLC,型號為西門子CPU224XP。由于主控PLC控制所有操作,西門子200系列PLC的串口沒有隔離,為了安全,無線發射采用一個的PLC,讓發射與主控部分分開,這樣可以主控PLC的可靠性。
主控柜內還有無線和發射器(又稱天線A,此是通訊安全透明的***三方產品,在編程時直接考慮兩個PLC之間的通訊即可。
小車控制柜含有無線和接收器,從機PLC,小車控制元件,以及各個采樣用開關。接收主機信號的無線以及接收器,型號與主控柜內相同,從機PLC編程時不需要考慮無線的存在。
控制柜內還有把接收到的無線信號轉換為控制信號的從機PLC,型號為CPU224XP,此PLC同時控制著小車的自動運行,讓小車帶動盤條完成各個工藝并且自動上料、下料。
所有電氣部分采用的外圍檢測元件有:控制***車行走的開始探頭和到位探頭,控制小車運行到位的探頭,控制小車升降到位的探頭,控制小車相互之間不被碰撞的防撞探頭,所有探頭均采用耐腐蝕的易福門方形接近開關。
小車控制柜與主控制柜通過無線通訊來完成相互之間的數據交換,無線通訊采用透明的無線和天線來完成。工人通過主機能夠實時觀測小車的運行狀態并指揮小車進行工藝操作,而每一臺小車相互不會產生干擾,避免產生不可控的安全問題。
PLC端口通訊連接如圖2所示。主機PLC端口1與觸摸屏進行通信,端口0與發射用PLC的端口1進行通信,發射用PLC的端口0與無線連接,作無線與無線連接,與發射用PLC作無線通訊用。
主機PLC與觸摸屏之間通訊時,主機PLC端口1地址定義為2,觸摸屏地址定義為1,速度19.2 kbps。
主機PLC端口0地址定義為2,作通訊主機,發射用PLC的端口1地址為3,作通訊從機,速度19.2 kbps。
發射用PLC端口0地址定義為2,作無線通訊主機,小車上PLC端口0作無線通訊從機。無線系列通訊***常用的通訊協議—口通訊協議,定義波***率9.6 kbps,數據位8位,無校驗;定義每一臺小車上的從機PLC的站地址分別為3,4,5,6,發射用PLC發射數據循環發射。從機PLC根據自身的站地址,分別從發射用PLC中接收屬于自己的數據。
正式生產前,在觸摸屏上輸入工藝參數,如各個工藝槽內盤條停留時間、工藝槽內液體溫度等,輸入后觸摸屏內參數自動存入主PLC內,主PLC把各個時間轉換成西門子200系列CPU能夠使用的定時器參數格式,然后主PLC把數據發送給發射用PLC,此發射用PLC專門用來把從主機PLC中收到的數據發送給從機PLC,并從從機PLC中讀取數據,本身不做任何數據處理。
從機PLC接收到主機PLC發送的工藝參數命令后,通過吊鉤勾住盤條,從機PLC通過行走電機控制元件驅動小車的行走電機,使得小車從工藝軌道的一端出發,向***個工藝槽移動,當定位探頭探測到小車已經移動到***個工藝槽上方時,從機PLC停止行走電機,此時通過升降電機控制元件驅動升降電機將盤條下降放入***個工藝槽中,當上下限位傳感器監測到盤條進入***個工藝槽時,從機PLC停止升降電機,此時從機發射到位指令給主機PLC,告知主機小車已經帶料到位,這時主機PLC啟動***個工藝槽的進液管,對盤條進行處理,根據工藝參數設定的時間處理后,主機PLC關閉***個工藝槽的進液管,并發射指令給從機PLC,告知此工藝過程已經完成,這時從機PLC啟動升降電機,將盤條上升,當上下限位傳感器檢測到盤條上升至預定時,停止升降電機,從機PLC再次啟動行走電機,驅動小車前往下一個工藝槽,依次循環,直至運行到***后一個工藝槽。
所有過程中主機PLC與從機PLC均通過發射用PLC和無線交互信息,在觸摸屏上實時顯示每一臺從機的狀態和信息。當小車運行到工藝軌道的另一端時,主機PLC通過***車電機控制元件也就是變頻器驅動***車運行至該處,小車在從機PLC的控制下行走至***車的軌道上,隨后***車在主機CPU的驅動下運行至另外一條軌道處,運行過程中由于受電銅片與滑觸片相脫離,此時小車處于失電狀態,當小車隨***車運行至***二條軌道處時,受電銅片與另一滑觸片相接觸,小車再次處于得電狀態,運行過程中設置所有數據和狀態位都為失電保存的,當再次得電后,從機PLC中會再次恢復失電前的數據。隨后,小車在從機CPU的控制下行走至軌道上,向軌道另一端移動,當移動至軌道另一端時,另一***車在主機CPU的控制下,重復上述過程,將小車運輸至工藝軌道上,開始下一輪操作。生產線 mm的盤條進行處理,年處理量約10萬t。
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