西门子S7-200 PLC在切片输送系统中的应用

摘　要：介绍了切片输送系统的工艺流程和控制方式，分析了西门子S7-200 PLC在尼龙66切片输送系统应用中常见的故障。

关键词：S7-200；PLC；输送系统
　　为了在工业生产中减轻工人的劳动强度，节省人力， 可编程控制器（PLC）在工业控制领域被大规模应用。本文结合我公司实际，介绍西门子S7-200  PLC在尼龙66切片输送系统中的应用。
1. 工艺流程
　　1.1中平能化集团工程塑料有限责任公司是一家专业从事尼龙66树脂及改性工程塑料产品生产的企业。经过近几年的发展，公司拥有连续和间歇生产线，现已具备12.5万吨的年生产能力，成为亚洲第一、世界第四的尼龙66树脂生产基地。浓度为50%的尼龙66盐水溶液经过浓缩，聚合后由水下铸带切粒机切成尼龙66切片，然后再由切片输送系统把切片输送到中间料仓中，最后把切片输送给包装料仓进行包装。为了防止产品在输送过程中氧化，本输送器采用氮气脉冲式输送，用仪表空气来驱动气动执行机构。切片输送系统示意图如图1。
　
　　　　图1 切片输送系统示意图　　　　  2 切片输送系统循环顺序
　　1.2为了方便现场人员调整下料时间和输送时间，下料时间由时间继电器2KT1控制，输送时间由时间继电器2KT2控制。输送器下料速度不要过快或过慢，按工艺要求，达到最佳传输效率，此时即为正确的下料时间。同时观察每个循环周期，是否有未输送完的物料，否则应增加输送时间，直到满足要求为止。输送系统循环顺序如图2。
2. 控制方式
根据生产工艺的要求，同时为了最大限度的方便操作人员，本输送系统采用PLC+上位机监控 ，辅以手动+自动，本地+远程启动相结合的控制方式。PLC采用德国西门子公司的S7-200CN家族产品，其CPU采用的型号是CPU226CN  AC/DC/继电器  24输入/16输出，由于此款PLC集成的数字量输入/输出点数能够满足工艺要求，故没有连接扩展模块。
3.常见故障分析
　　故障分析是进行输送系统维修的第一步，通过故障分析，一方面可以迅速查明故障原因，排除故障，另一方面也可以起到预防故障发生和扩大的作用。输送系统在运行过程中会遇到各种各样的故障，当设备上某处出现故障时，由于不能很快的排除，经常造成上级料仓高报，严重影响生产产量和生产节拍。所以为了快速分析查找故障和保证输送系统正常运行，我们有必要对整个输送系统进行全面的分析。
图3 梯形图
　　输送系统的故障既有硬件方面的原因，也有软件方面的原因，还有人为原因操作不当或不经心引起的故障。因此，我们在分析查找故障范围时不能盲目进行，应该由粗到细，由大到小的步骤进行。下面介绍几种常见故障分析步骤：
　　1. 我们要对故障现象和它产生发展过程进行调查了解，要检查现场操作人员是否操作不当。比如，仪表空气是否正常，氮气压力是否正常，“急停”是否正确，“手动/自动”转换是否正确，“本地/遥控”转换是否正确等等。
　　2. 采用手动循环的方法，来判断故障的部位。例如，观察手动下料和手动输送时，PLC的输入输出信号是否正确。
　　3. 检查电源规格是否符合要求。
　　4. 检查电气元件和机械部件是否有明显损坏等等。
　　5. 根据PLC的接线图和梯形图进行分析，本系统的部分梯形图如图3。
　　1) 由图3中网络6可以知道，引起输送系统故障输出（Q0.6）的因素有:
  I0.3(急停)、T250(仪表空气压力低报)、T103（下料阀故障）、T117(闸刀阀故障)和
T102(输送压力高报)等。因此，遇到输送系统不能运行，应首先检查是否是上述故障引起的，PLC的输入输出信号是否正确。
　　2) 由图3中网络1知道，闸刀阀故障有4种情况：
　　PLC 的Q0.5点（控制闸刀阀打开）没有输出而闸刀阀位置在开位；PLC的Q0.5有输出而闸刀阀位置在关位(I2.6)；闸刀阀位置既不在开位置(I2.7)也不在关位置(I2.6)；
闸刀阀位置既在开位置(I2.7)也在关位置(I2.6)。
　　分析了这些可能故障后，若在生产现场遇到输送系统不能运行时，参照上述步骤进行分析，就能够快速准确的解决问题。
参考文献：
[1] 可编程控制器教程.基础篇/胡学林主编.北京:电子工业出版社，2003.11
[2] 可编程控制器教程.实训篇/胡学林主编.北京:电子工业出版社，2004.7
[3] 西门子S7-300 PLC应用教程/胡健主编.北京：机械工业出版社，2007.2