SHT2工艺流程功能描述挤压机篇

SHT2 Line 二线切片控制系统二线切片控制系统 一 概述 二线切片系统是采用 S7 300PLC 进行逻辑功能控制 运动控制单元有 M4 系列变频器 G120 变频器 RSA70 直流驱动器 Simotion 伺服控制器 艾默生 M850 伺服控制器 艾默生 FM 伺服控制器 安全部分采用 Pilz 可编程控制器进行集中控制 达到 3 级安 全回路标准 其中 Simotion 伺服控制系统主要控制横刀 LTO 取板和推板 主显示 屏使用西门子的新一代精致屏 副显示屏仍使用现在的 Proface 2500 的屏 编程软件 使用 TIA 博途 V13 和 Scout V4 4 二 PLC 控制硬件网络结构图 Extruder 挤压机挤压机 一 硬件架构 挤压机控制电柜内新安装一个 S7 300PLC 315PN DP IP 1 103 50 24 该 PLC 常供 电 通过 Profibus DP 连接 Ti505 的 I O 模块来控制挤压机的所有的功能 安全部分则 采用 Pilz 可编程控制器进行集中控制 达到 3 级安全回路标准 该 Pilz 可编程可通过 Profibus DP 同 PLC 进行通讯 在 Proface HMI 上将安全状态信息显示出来 二 功能描述 1 安全部分 有关挤压机安全部分的开关有 3 个急停按钮 5 个安全门开关 4 个安全罩开关 3 个 关闭检测开关 大盖 料斗 挤压嘴 组成 所有安全状态在 HMI 上都有显示 其中 3 个急停按钮 5 个安全门开关 3 个关闭检测开关中的任意一个动作 挤压机都会马 上停止或不能运行 只有在这些开关闭合的状态下 按安全复位按钮 才能重新运转 挤压机 另外那 4 个安全罩开关是用来保证打开挤压机大盖 并装上了 4 个防护罩 接通这 4 个安全开关 才能点动挤压机时 2 挤压机运行 2 1 挤压机自动运行 当挤压机运转准备就绪后 挤压机的热水温度达到运行允许值 挤压机的大盖 料 斗 挤压嘴都已关闭到位 挤压机的进料斗在位 挤压机的急停和安全门状态都 OK 并已安全复位 挤压机没有点动运行 挤压机停止按钮没按下 此时将挤压机 的选择开关打到自动 挤压机会跟随切片的运行来运转 运转的速度是通过控制柜 上的电位器来设定的 切片停了 挤压机也会跟着停了下来 如果切片正在运行 按挤压机的停止按钮也能将挤压机单独停了下来 2 2 挤压机手动运行 当挤压机运转准备就绪后 挤压机的热水温度达到运行允许值 挤压机的大盖 料 斗 挤压嘴都已关闭到位 挤压机的进料斗在位 挤压机的急停和安全门状态都 OK 并已安全复位 挤压机没有点动运行 挤压机停止按钮没按下 此时将挤压机 的选择开关打到手动模式 按下启动按钮 挤压机也能单独运行 运转的速度是通 过控制柜上的电位器来设定的 按停止按钮可停下挤压机 2 3 挤压机点动运行 当挤压机的安全状态 OK 热水温度达标 没有在自动运转 停止按钮没按下 挤 压机大盖在关闭的状态下或者大盖已打开但 4 个安全防护罩已放到位 这时按点动 按钮 挤压机会按照点动的速度运行 2 4 挤压机慢速运行 当挤压机停机超过 50 分钟后 挤压机的主速度控制电位器会切换的另外一个慢速 控制的电位器 所以停机超过 50 分钟再开机时 挤压机会先慢速运行 5 分钟后 才切换到主速度控制电位器 可以快速运转了 当然 如果有需要 也可以通过 HMI 来快速切换 3 润滑油泵运行 润滑油泵的作用是给挤压机齿轮传动系统进行润滑的 防止齿轮干磨 当挤压机的主 电机运转时 润滑油泵就开始工作 通过挤压机后面的压力表可以看到油泵的工作压 力 4 液压泵运行 液压泵的作用是用来打开和关闭挤压机的大盖 料斗和挤压嘴的 当需要做这些工作 时 液压泵需要先运转产生液压带动油缸动作 液压泵运转的条件是 在急停安全回 路 OK 挤压机的控制模式为手动 挤压机主电机没有在运转的情况下 打开和关闭 挤压机的大盖 料斗和挤压嘴的任意一个电磁阀动作 液压泵就会跟着运转 5 打开和关闭挤压机大盖 当挤压机要转箭清机时 需要打开挤压机的大盖 这时需要在 HMI 上激活大盖功能 按钮 然后还需要急停回路 OK 挤压机的离合脱开 挤压机的料斗和挤压嘴都已打 开到位 挤压机的大盖还没打开到位的情况下 按打开按钮并保持 打开大盖的电磁 阀工作 液压泵也跟着运转 大盖也就慢慢地打开了 当大盖开到位后 电磁阀和液 压泵都会停了下来 如果要关闭大盖 同样也需要在 HMI 上激活大盖功能按钮 然后还需要急停回路 OK 挤压机的离合脱开 挤压机的料斗和挤压嘴都已打开到位 挤压机的大盖还没 关到位的情况下 按关闭按钮并保持 关闭大盖的电磁阀工作 液压泵也跟着运转 大盖也就慢慢地关闭了 当大盖关到位后 电磁阀和液压泵还会延时 2 秒钟停止 保 证大盖已完全关闭 6 打开和关闭挤压机料斗 在 HMI 上激活料斗功能按钮 然后还需要急停回路 OK 挤压机料斗未打开到位 挤 压机大盖处于关闭状态下按打开按钮并保持 打开料斗的电磁阀会动作 液压泵运转 料斗就会慢慢往左边上翻 一直翻到位 到位检测电眼检测到后 才会断开电磁阀和 液压泵 如果要关闭料斗 也是需要在 HMI 上激活料斗功能按钮 然后还需要急停回路 OK 挤压机料斗未关到位 挤压机大盖处于关闭状态下按关闭按钮并保持 关闭料斗的电 磁阀会动作 液压泵运转 料斗就会慢慢往右边下翻 一直翻到位 到位检测电眼检 测到后 再延时 2 秒断开电磁阀和液压泵 保证料斗完全关闭 7 打开和关闭挤压机出料嘴 在 HMI 上激活挤压嘴功能按钮 然后还需要急停回路 OK 挤压嘴未打开到位 挤压 机大盖处于关闭状态下按打开按钮并保持 打开挤压嘴的电磁阀会动作 液压泵运转 挤压嘴就会慢慢往左边上翻 一直翻到位 到位检测电眼检测到后 才会断开电磁阀 和液压泵 如果要关闭挤压嘴 也是需要在 HMI 上激活挤压嘴功能按钮 然后还需要急停回路 OK 挤压嘴未关到位 挤压机大盖处于关闭状态下按关闭按钮并保持 关闭挤压嘴 的电磁阀会动作 液压泵运转 挤压嘴就会慢慢往右边下翻 一直翻到位 到位检测 电眼检测到后 再延时 2 秒断开电磁阀和液压泵 保证挤压嘴完全关闭 8 挤压机进料斗料位检测 挤压机进料斗料位检测采用 IFM 的激光测距检测电眼 将数字信号转成 4 20mA 模拟 量信号给 PLC PLC 再将这模拟量信号转成数字信号来反映这进料槽的料位状况 料 槽料位状态分 4 种状态 高位 高高位 低位 低低位 正常运行中 挤压机的料槽 连续 2 秒在低位的状态下向 Mixer 发出过胶请求 直到连续 2 秒检测到高位才停止请 求 如果挤压机正常自动运行中 连续 2 秒处于低低位 则声光报警 如果是连续 3 秒处于高高位时 发出声光报警 同时停止挤压机进料皮带运行 9 挤压机进料皮带 挤压机的进料皮带有自动和手动 2 种模式选择 在挤压机电柜上有选择开关选择 当选择手动模式时 在挤压机急停回路 OK 并且料槽料位检测没有高高位报警的情况 下 进料皮带会运转 当选择自动模式时 挤压机急停回路 OK 料斗在位并且料槽 料位检测没有高高位报警 挤压机运行模式为自动的情况下 进料皮带会跟随挤压机 的运转而运转 挤压机停后 进料皮带也会延时 3 分钟停止 10 挤压机加热系统 挤压机加热系统还是使用原系统 在 HMI 显示屏上将原来显示的华氏度改为摄氏度 另增加允许开机的温度设定 温度异常报警等功能 SHEETING 切片机切片机 一 硬件架构 二 功能描述 1 安全部分 1 1 IO list 1 2 功能描述 切片的安全部分分为 2 大块 急停和安全门 急停为最紧急 等级最高的安全保 护 它包括 3 个切片的急停按钮 3 个 LTO 的急停按钮 2 个拉绳开关 当急停 触发时会立即切断 PLC 的输出回路 让所有设备立即停止 2 秒钟后再切断伺服 控制器的电源 而安全门的保护只针对于滚筒 当安全门打开 所有滚筒立即停 了下来 切断使能控制 2 滚筒运行控制 2 1 点动运行 2 2 自动运行 2 3 运行速度控制 3 表面粉 糖粉 系统 3 1 表面粉 糖粉 补充 Xycom 糖系统按钮 ON 糖罐补充请求按钮 ON 电柜面板旋钮开关选择至 有糖 糖罐低位无料 60S 开始 Refill enable 过糖时间超过 2min 补充阀门报警都会立即 取消过糖 3 2 糖罐下糖 RV 及震动器控制 Xycom 糖系统按钮 ON 筛网电机运行 无报警 糖罐补充阀门关闭 任何一个糖箱 低位持续 20S 开启下糖 RV 直到低位有料持续 10S 后停止下糖 RV 下糖 RV 运行 proface 设定时间多少秒后糖罐下糖震动开启 3 3 糖粉旋转筛控制 Xycom 糖系统按钮 ON 或 sht 运行时自动跟随启动 旋转筛两个安全盖均未打开 旋 转筛即可运转 3 4 上下糖盒分糖阀控制 Xycom 糖系统按钮 ON 两个糖箱都低位无料或低位有料但都高位无料 分糖阀按 proface 界面设定分糖时间间隔打糖 一边低位无料 一边低位有料 哪边无料一直 往哪边打糖 两边低位都有料 一边高位有料 一边高位无料 往高位无料方向打糖 直到出现两边高位均有料 再按 proface 上设定时间间隔分糖 3 5 撒糖螺杆控制 Xycom 糖系统按钮 ON 或 sht 运行时自动跟随启动 3 6 上下震盘控制 自动随撒糖螺杆运行 6S 后启动 3 7 大震床控制 Xycom 糖系统按钮 ON 或 sht 运行时自动跟随启动 sht 停止后延迟 10min 停止运行 3 8 小震盘控制 跟随大震床运行 3 9 小回收罐真空吸粉器控制 Xycom 糖系统按钮 ON 跟随震床运行条件一同运行 3 10 小回收罐下糖 RV 控制 Xycom 糖系统按钮 ON 跟随 3 11 大回收罐下糖 RV 控制 真空吸粉泵启动 回收 RV 按 proface 上设定的集尘 RV 运行时间 同 DC RV 时间互补 3 12 旋风分离器下糖 RV 控制 真空吸粉泵启动 回收 RV 按 proface 上设定的 DC RV 运行时间 同集尘 RV 时间互补 3 13 集尘风机控制 同震床运行条件相同 4 边料回收系统 4 1 横刀下小边料回收皮带控制 4 2 长斜坡边料皮带控制 LTO 一 硬件架构 二 I O List 三 功能描述 1 安全部分 2 开关及传感器功能介绍 2 1 LTO 叠胶位置调整 LTO 前控制盒有 1 个旋钮可以在开机的过程中调整胶叠在木板中的前后位置 2 2 LTO 手动运行 LTO 前控制盒有 1 个旋钮可以手动运转 LTO 前进或后退 2 3 取板皮带模式选择开关 在放板处的电箱上有一个取板皮带模式选择开关 可以选择自动和手动模式 自动 时 取板皮带会根据 LTO 的速度自动运转取板皮带 速度与 LTO 的速度同步 打 到手动时 取板皮带会按照设定速度一直运转 2 4 送板皮带模式选择开关和送板皮带手动运行选择开关 在放板处的电箱上有一个送板皮带模式选择开关 可以选择自动和手动模式 自动 时 送板皮带会根据 LTO 内木板状况自动运转送板皮带 将木板送入 LTO 内 然 后反转一下让后面的板与前一块板分开一段距离 打到手动时 通过正转和反转的 选择开关控制送板皮带的正转和反转 2 5 送板到位检测电眼 送板到位检测电眼选用基恩士的光电眼 能够设定检测距离 程序中对此电眼进行 了延时输出设定 当电眼检测到有板时 延时 50ms 输出 检测到无板时 延时 100ms 输出 2 6 LTO 离合过载检测电眼 LTO 离合器处安装了一个接近开关 检测离合有没有跳开 正常时 接近开关检测 到离合有输出 如 100ms 时间内都没输出 则认为离合跳开 报警停机 2 7 LTO 单脉冲检测电眼 LTO 单脉冲检测电眼安装在 LTO 离合附近一个小齿轮的轴上 这个小齿轮旋转一圈 即 360 度 表示 LTO 大链条走了一个铝托盘的距离 LTO 单脉冲检测电眼会在其中 的 180 度有输出 180 度无输出 这个单脉冲检测电眼有 2 大作用 1 是同步检测 通过与装在横刀轴上的单脉冲检测电眼的信号对比 自动调整 LTO 与横刀的同步 相位角 2 是计算铝托盘的数量 控制取板和送板 2 8 LTO 链条键脱出检测电眼 在 LTO 2 条大链条的 2 边各安装了 1 个接近开关 检测链条的状况 当接近开关有 输出时 表示链条有键脱出 立即报警停机 2 9 挂板检测电眼 挂板检测电眼选用 IFM 的激光对射电眼 安装在 LTO 下方 高于铝托盘内木板上 方 10mm 处 当铝托盘上的木板没有完全到位或者有 2 块木板时 经过电眼时都 会被检测到 马上报警停机 2 10 下板看板电眼 下板看板电眼也是选用 IFM 的激光对射电眼 安装在送板皮带上 用来检测放板 处的皮带上有没有板 当看到有板时 无输出 无板时 有输出 作用是用来控制 下板伺服动作 2 11 放板位检测电眼 在放板处有 2 个光电眼 用来检测板的位置的 一个安装在高一点的地方 当这个 电眼检测不到木板时 会发出声光报警 提醒操作工赶紧放板 还有一个安装在较 低位 当这个电眼看不到木板 就会报警停机 2 12 推杆原点检测电眼 该电眼为接近开关 有 2 个作用 1 是确定推杆零点位置 驱动器重启 急停复位 推杆会自动回零 2 是接近开关检测到推杆在原点后 才允许送板过来 2 13 取板原点检测电眼 该电眼为接近开关 确定取板臂原点位置 驱动器重启 急停复位 推杆会自动回 零 2 14 下板星轮检测电眼 该电眼为接近开关 检测及控制下板星轮的旋转角度 当下板信号触发时 下板星 轮开始旋转 该接近开关的信号由 1 0 1 后 星轮停止转动 2 15 叠板机入口送板到位检测电眼 该电眼为接近开关 当送板履带将板送入叠板机撞开一个行程杆 这个接近开关就 是检测这个行程杆是否撞到位 如果到位后 接近开关有输出 叠板机链轮开始旋 转带动抓爪将木板抓住往上走 2 16 叠板机抓爪启停位检测电眼 该电眼为接近开关 安装在叠板机内的一个轴上 这个轴旋转一圈 叠板机的链轮 就旋转一个抓爪位 当叠板机的抓爪抓住一块木板往上走了一个抓爪位时 这个接 近开关有输出 链轮停止运行 下一个抓爪停在叠板机入口的木板位下方 等待下 一块木板的到来 2 17 叠板高度检测电眼 叠板机有 2 个单栋高位检测电眼 都是光电眼 用来检查确认叠板机叠板的高度 30 块木板 单栋推杆原点检测电眼 2 18 双栋推杆原点及顶点检测电眼 该电眼为接近开关 是超强检测距离型 用来控制双动推杆的原点和推过去的顶点 2 19 双栋板检测电眼 该电眼为基恩士的光电眼 带反光镜的 作用是用来检查单栋推杆是否已经将 2 栋 板推过来 如果是 则这个光电眼有信号输出 控制双栋推杆动作 2 20 铁托盘在位检测电眼 该电眼是接近开关 检查活动铁卡板是否放到位 如果放到位后 该接近开关有输 出 允许双栋推杆动作 将双栋板推到铁卡板上 2 21 铁托盘上木盘已满检测电眼 该电眼为基恩士的光电眼 可以设定检测距离 用来检测铁卡板上是否有 4 栋板 如果有 该光电眼有输出 禁止双栋推杆动作 3 功能控制流程 3 1 下板伺服控制 3 1 1 下板伺服自动运行 自动运行需要以下条件 1 安全系统 OK 2 送板皮带正在正转运行 3 下板看 板电眼没有看到有板 4 下板伺服没有运行延时 2 5 秒 5 下板伺服无故障报 警 6 下板伺服选择开关处于自动模式 3 1 2 下板伺服手动反转运行 如果下了双板 板被星轮卡住了 我们可以手动慢慢反转星轮 使板不被压紧 手动反转运行需要以下条件 1 安全系统 OK 2 下板伺服选择开关处于手动反 转模式 3 下板伺服无故障报警 3 1 3 下板伺服自动运行角度 下板星轮检测电眼被定义为下板伺服电机的零点以及下板伺服的触发回零信号 也就是说下板伺服每次运行都是一个回零过程 即伺服电机运转时带动星轮旋 转 当星轮检测电眼信号由 1 0 1 时 伺服驱动器认为回到零点 停止运转 在驱动器里还设置了一个最大运行角度 52 度 也就是说星轮在运转时找不到 零点情况下 最多也就只能旋转 52 度 3 2 送板皮带电机控制 3 2 1 送板皮带自动控制 3 2 2 送板皮带手动控制 3 3 取板皮带电机控制 在安全系统 OK 电机变频器在线工作的情况下 切片自动运行及 LTO 手动前进时运 转取板皮带电机 运转的速度与 LTO 速度同步 在 HMI 上可以设定同步比例 当切 片停止及 LTO 没有手动前进时 延时 5 秒停止运转 3 4 取板伺服控制 3 4 1 取板动作工艺流程 1 安装在 LTO 传动链轮处的单脉冲电眼用于铝托盘计数 每过 1 块铝托盘 该 电眼触发一次 ON OFF 各占一半 该信号用于取板和推板计数 2 取板循环计数器计数从 100 开始 每次取完板后都会将循环计数器再次设定在 100 这样可以为下一个托盘再次开始计数 正向运行时加计数 反向运行时减 计数 使用 100 作为计数器的开始值可以使得 LTO 反向慢行时不混乱计数 如果反向慢行很长 计数器的值可能低于 100 3 正向计数信号是 LTO 正向运转时 其单脉冲电眼为 1 的上升沿信号 反向计 数信号是 LTO 反向运转时 其单脉冲电眼为 0 的上升沿信号 4 如果设定是每板叠 12 片 那么就是计数到 112 的时候 发出取板信号 取 板伺服电机与 LTO 伺服电机同步等待 1 个设定值后 取板伺服电机动作 5 如果运行中关闭了取板选择开关 那么取板计数 简称 A 计数通道 计到 111 的时候就会停止计数 同时开启另一个计数通道 简称 B 计数通道 B 计数通道循环计数值为 13 当再次开启取板选择开关时 要等 B 计数通 道计完 13 后才恢复 A 计数通道计数 6 如果在取板时出线意外停机时 在自动运行前必须手动运转 LTO 8 个铝托盘 的位置才能自动运行 期间操作工可能需要拿走一块没取到的板 7 叠胶片数设定值不能设为 13 3 4 2 取板伺服回零操作 当紧急停止或断电后复位 取板伺服需要进行自动回零动作 3 5 推板伺服控制 3 5 1 推板动作工艺流程 1 安装在 LTO 传动链轮处的单脉冲电眼用于铝托盘计数 每过 1 块铝托盘 该 电眼触发一次 ON OFF 各占一半 该信号用于取板和送板计数 2 推板循环计数器计数从 100 开始 每次推完板后都会将循环计数器再次设定在 100 正向运行时加计数 反向运行时减计数 3 正向计数信号是 LTO 正向运转时 其单脉冲电眼为 1 的上升沿信号 反向计 数信号是 LTO 反向运转时 其单脉冲电眼为 0 的上升沿信号 4 当取板动作后开始推板计数