西門子模塊6ES7216-2AD23-0XB8性能參數(shù)

一、 引言
在砂帶生產(chǎn)線中，其前道工序要求對(duì)坯布進(jìn)行處理，清除其表面突起的纖維。坯布與膠輥與刮刀保持一定距離的間隙，在0.2-0.6mm間。在坯布刮刀之前有檢測(cè)布縫的電容式傳感器。當(dāng)有布連接縫接近刮刀時(shí)，要求刮刀與坯布迅速打開一段距離，約40-60mm間。原系統(tǒng)采用氣缸打開、關(guān)閉。由于氣缸固有特性，使控制效果不理想。我方通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)膠輥，進(jìn)行間隙調(diào)整達(dá)到理想效果。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
坯布需要兩面處理，上下兩面同時(shí)刮除突起的纖維。有兩個(gè)刮刀與兩個(gè)膠軸配合構(gòu)成兩個(gè)工作軸，分別為A、B軸。每軸兩端分別有一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，A機(jī)與B機(jī)。
　　系統(tǒng)圖下：
　　


工藝流程示意圖
每臺(tái)步進(jìn)電機(jī)都有一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，共四臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器由PLC控制。電機(jī)輸出軸經(jīng)減速機(jī)輸出給膠輥。
由于絕大多數(shù)PLC只有兩個(gè)高速輸出口，可控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。也可采用一臺(tái)主機(jī)加高速定位模塊完成對(duì)四臺(tái)電機(jī)的控制，但定位模塊成本比較高。本系統(tǒng)采用了兩臺(tái)臺(tái)達(dá)DVP14ES型PLC。臺(tái)達(dá)DVP系列PLC輸入輸出最小為8入/6出。由于價(jià)格合理，本系統(tǒng)采用2臺(tái)主機(jī)，仍比其它品牌機(jī)型加定位模塊合適，并且輸入、出量配置也較合理。一臺(tái)PLC的高速脈沖Y0、Y1控制2臺(tái)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行速度，其Y4、Y5分別控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器要求輸入速度信號(hào)及方向信號(hào)。
三、工作原理
3．1刮刀與膠輥平行調(diào)整。由于某原因，可能導(dǎo)致刮刀與膠輥不平行，也就是一個(gè)軸左右兩邊與刮刀間隙大小不一致。可以調(diào)整工作軸中的一臺(tái)電機(jī)，使其上升或下降使刮刀與膠輥平行。調(diào)整平行后即可使本膠輥投入正常使用。在人機(jī)界面上設(shè)計(jì)有控制A軸A機(jī)和B軸A機(jī)的手動(dòng)按鈕。間隙由塞尺測(cè)量。
3．2 工作間隙的調(diào)整。在投入自動(dòng)使用前，必須對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整。在界面上有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)。一種是點(diǎn)動(dòng)控制，另一種是設(shè)定運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。點(diǎn)動(dòng)控制適用于在不知道膠輥與刮刀間隙時(shí)的初次調(diào)節(jié)間隙。首先用點(diǎn)動(dòng)控制使膠輥與刮刀間隙為零，即調(diào)零。然后再人機(jī)界面上設(shè)定打開間隙量。當(dāng)改變坯布品種時(shí)，只需根據(jù)兩種坯布厚度差別，設(shè)定要改變的間隙量即可。
3．3 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。 一臺(tái)人機(jī)界面通過RS485通訊線與2臺(tái)PLC相連。在人機(jī)界面程序設(shè)計(jì)中，可以利用PWS提供的宏指令，一個(gè)按鈕控制兩個(gè)PLC的中間繼電器M20，即自動(dòng)按鈕。當(dāng)M20為ON時(shí)，兩個(gè)PLC的工作狀態(tài)為自動(dòng)模式。人機(jī)界面上還可以設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行時(shí)刮刀打開間隙。分別有兩個(gè)數(shù)值輸入按鈕，寫進(jìn)兩臺(tái)PLC，經(jīng)過數(shù)據(jù)變換，作為步進(jìn)電機(jī)控制器的脈沖輸出量。調(diào)零工作完成后，調(diào)整工作間隙，然后使M20置為ON，投入自動(dòng)運(yùn)行。
3．4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)置。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分設(shè)置為0.72，即PLC輸出給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器每500個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)一周。細(xì)分值與PLC的高速輸出命令相配合。細(xì)分過大時(shí)電機(jī)會(huì)因負(fù)載大而失步，細(xì)分太小時(shí)，在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，打開距離不夠而使布縫被刮斷。
　　


控制系統(tǒng)圖
四．應(yīng)用效果及問題
經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，證明系統(tǒng)運(yùn)行正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。在程序設(shè)計(jì)中，利用高速輸出命令PLSY時(shí)，電機(jī)在加速時(shí)失步，造成控制不穩(wěn)，后來改為用PLSR命令。利用PLSR命令時(shí)，必須設(shè)置好加減速時(shí)間。改為PLSR命令后，遠(yuǎn)行穩(wěn)定可靠。由于采用兩臺(tái)PLC，其控制對(duì)象工況一樣，兩臺(tái)PLC程序一樣，程序調(diào)試簡(jiǎn)便。

現(xiàn)今工業(yè)化生產(chǎn)中使用的大型自動(dòng)化機(jī)臺(tái)，很多都使用到大型的PLC模組，人機(jī)界面，以及眾多的輸入輸出裝置（傳感器，電磁閥，伺服電機(jī)等）；自動(dòng)化程度也越來越高，與此同時(shí)出現(xiàn)的設(shè)備故障的種類也越來越多，難度也越來越高，這就要求我們不斷提高設(shè)備維修技術(shù)人員的能力。

然而，我們不可能要求每個(gè)技術(shù)員都能熟練查看PLC程序，能閱讀英文手冊(cè)，能跟據(jù)簡(jiǎn)單的報(bào)警提示就能迅速判斷問題所在，也不能做到設(shè)備工程師時(shí)時(shí)在線……。所以，假如我們是設(shè)備設(shè)計(jì)人員或是對(duì)設(shè)備進(jìn)行改善，這時(shí)我們就可以做很多改進(jìn)來使我們的機(jī)臺(tái)更加便于操作，故障檢修，使小故障由作業(yè)人員就能自己排除，大故障技術(shù)員能方便查找問題原因，少走彎路。

在此文中，本人以O(shè)MRON CS系列PLC，以及HAKKO V7系列人機(jī)界面（觸摸屏）為例，來介紹一些優(yōu)化PLC程序，以及觸摸屏畫面的方案實(shí)現(xiàn)機(jī)臺(tái)更人性化，提高設(shè)備維修效率，降低當(dāng)機(jī)時(shí)間。

方法1： 觸摸屏畫面中導(dǎo)入機(jī)械機(jī)構(gòu)圖及電氣分布圖：
現(xiàn)在很多觸摸屏產(chǎn)品都支持將CAD等軟件繪制的圖紙直接導(dǎo)入到畫面之中，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)臺(tái)軟體時(shí)可以在畫面中增加機(jī)臺(tái)狀態(tài)圖，并將各種傳感器，儀表的I/O點(diǎn)以指示燈的形式在屏幕上反映出來（如下圖1所示），這樣設(shè)備故障發(fā)生在某些輸入輸出裝置上時(shí)，我們可以很容易在屏幕上觀察其狀態(tài)，而不需要接入程序中監(jiān)控，或是到處查找圖紙，使用儀表測(cè)量了！





















圖1
方法2： 觸摸屏畫面中制作簡(jiǎn)單動(dòng)畫，模擬機(jī)構(gòu)動(dòng)作：
對(duì)于某些關(guān)鍵能動(dòng)部件也可將手動(dòng)操作制作成動(dòng)畫演示模式，并將輸入輸出點(diǎn)標(biāo)識(shí)在相應(yīng)部位，當(dāng)該部件的電氣部分發(fā)生故障時(shí)，可很容易在畫面操作中顯示出來（如下圖2）。另外該功能對(duì)于新進(jìn)人員的培訓(xùn)也大有裨益。



















圖2
方法3： 觸摸屏畫面中增加輸入輸出點(diǎn)列表畫面：
對(duì)于一些較大型的自動(dòng)化設(shè)備，由于其電氣機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸入輸出點(diǎn)數(shù)量較多，因此不適宜在以上兩種方法中顯示全部輸入輸出點(diǎn)，此時(shí)可采用下述的增加輸入輸出點(diǎn)列表畫面的方法顯示全部輸入輸出點(diǎn)狀態(tài)，如下圖3，4所示：

















圖3

















圖4
有了類似以上輸入輸出點(diǎn)列表的畫面后，我們對(duì)于以前很多疑難問題就有了新的解決思路，比如：當(dāng)故障發(fā)生在類似馬達(dá)，氣缸，加熱管等輸出執(zhí)行單元不動(dòng)作時(shí)，也許從報(bào)警信息中并不能直接的告訴你是哪部分故障，這時(shí)我們?cè)谳敵隽斜碇杏^察相對(duì)應(yīng)的輸出點(diǎn)的狀態(tài)，若為ON，而執(zhí)行單元沒有動(dòng)作則問題可能發(fā)生在伺服器，變頻器，電池閥，繼電器等中繼單元，或者是馬達(dá)，氣缸，加熱管等執(zhí)行單元；若輸出狀態(tài)為OFF，則大可不必去懷疑以上各單元，而應(yīng)檢查輸出狀態(tài)不能ON的其他原因，減少不及要的檢修時(shí)間。