西门子S7—200PLC在树脂自动定量装置中的应用-.pdf

西门子S 7 2 0 0 P L C 在树脂自动定量 装置中的应用 广西玉柴铸造厂机体车间 玉林5 3 7 0 0 0 郑海彪 在我厂机体车间制芯工段，生产工序是利用添 加 了一定量的不同树脂的型砂 ，经过混 砂机系统进 行混砂搅拌后 ，送入射芯机制作所需的各型号砂芯 成品。型砂的质量对后续生产至关重要 ，因此 ，在 混砂前加入的树脂量就尤为关键。 原 来在该工序生产作业时，型砂混制所需的两 种 不同树脂 I 号 、I I 号树 脂 ，下 同 ，均 是采用 人工方式加注 ，即使用量杯手工量取树脂量 ，然后 倒入混砂机 系统中，树脂加入量误差大 ，操作时 间 长 ，导致型砂质量不稳定 ，一直处于不受控状态 。 同时 ，人工加注树脂劳动强度大 ，环境污染问题突 出。因此 ，车 间提出了树脂 自动定量加入型砂的要 求 ，以达到型砂质量稳定可控的 目的。 1 ． 树脂 自动定量装置的功能要求 树脂 自动定量装置的功能有手动 、 自动两种控 制方式。其 中手动方式控制过程分为I 号 、I I 号树脂 分别吸入至设定的定量位 。至定量位停止 吸入动作 后 ，树脂同时吹入混砂机型砂中，树脂降至空位后 停止 吹入动作和多余树脂的吸入定量筒等。I 号、I I 号树 脂的吸入定量筒动作、吹入混砂机动作和树脂 回吹树脂罐动作 ，均要求手工分别进行控制才能起 动并完成相关功能 。根据混砂工艺要求 ，该装置还 具备 自动控制功能并采用单循环的控制方式 ，即在 自动控制方式下 ，I 号 、I I 号树 脂分别 自动吸入至各 自定量位 ，等待起动吹入混砂机 。在树脂全部吹入 混砂机工序完成后 ，系统马上进行树 脂 自动吸入定 用过程 中才会暴露出来 ，不但浪费 了前期的各种物 流、保管、加工费用，影响产品的生产周期，严重 的甚至还会造成主机故障，影响设备的使用寿命。 因此 ，企业一定要做好铸件的质量索赔工作 。通过 建立铸件 质量追溯机制 ，使铸件一旦发生质量 问题 能够迅速查清该铸件的来源 、批次 、生产厂家等相 关信息 ，并按照合同对相关铸件供应商进行追溯和 索赔 ，一方面会激励铸件供应商提 高质量 、改进服 务，另一方面也增强了对铸件供应商的可控性 。 企业要定期对铸件供应商进行评估 ，及时对水 平不一的供应商重新规划和筛选，清理、淘汰没有 竞争 力的供应商 ，确保企业对铸件在质量 、数量、 时间和价 格上的需求 。 6 ． 建立严格科学的价格分析管理体系 在 当前钢铁价格易产生波动的情况下 ，企业一 7 2 2 0 w w ’ ． 午 m e 舞 t o 1 w o r k 热 l n g 1 9 碧 5 0 馏 ．c o m饼 煎 参磊 工 热 加 工 ⋯， ， 。 。 定要根据市场信息、市场行情 ，建立严格的价格管 理体制 。要 了解市场价格信息，可以借助信息技术 和信息网络资源，广泛进行价格对比，价格 目标确 定后 ，从企业的决策者到计划采购人 员要研究原材 料的市场供求情况 ，把握 国际、国内的市场动态 ， 认真分 析供求矛 盾 ，预测 市场 行情 ，制订采 购方 案 ，在确保库存合理的情况下 ，适时采购。在市场 价格回落时 ，压缩库存不失为明智之举 ；而 市场价 格回升时，提高库存便成为当务之急。在低价位上 及时增加采购量和提高库存量 ，可以为企业降低大 量的铸件采购成本 。 总之，降低铸件成本是有效降低产品制造成本 的一个重要途径和手段 ，且非常容易操作和实施 ， 其产生的效益也是非常直接和 明显的 ，应 引起广大 企业的高度重视。MW 2 0 1 2 0 9 1 7 量筒工序 ，准备 下一次混砂使用 。这样 ，减少 了树脂 吹入混砂机系统 的等待时间，符合混砂工艺要求 。 2 ． 装置的系统构成 树脂 自动 定量 装置具 体 由树 脂定 量筒 、树脂 管 路 、气 阀组 系统 及 电气控 制 系统等 组成 。其 中定量 筒 、树脂管路、气阀组系统安装在树脂柜 中，电气控 制系统单独安装，由西门子S 7 2 0 0 P L C 及其外 围元 件构成。 I P L C 控制 系统树 脂 自动定量装置的 电气 控制系统由西门子s 7 2 0 0 P L C 及外围元件 起 动按 钮、开关 电源 、感应限位开关 、电磁气阀及故障报警 指示灯等 和电缆线组成。 2 I ／0 地址分 配根据 树脂 自动定量装 置的 功能要 求 ，P L C 所 需I ／O点数为 l 4 点输入 、1 0 点输 出。各输入 、输 出地址定义见附表 ，其 中输入元件按 钮 采用单态点动式 ，为 了避免误操作 ，在程序 中设置 了上升沿动作条件 。 I ／ 0 地址分配及功能表 名称 地址 名称 地址 急停按钮 1 0 ．0 I 号树脂溢 出 I 1 I4 手动／ 自动 方式 I O ． 1 Ⅱ 号树 脂溢 出 I 1 ．5 I 、I I 号树脂手动 吸按钮 1 0 ．2 急停气阀 Q0 ． 0 I 号树脂定量位 1 0 ．3 I 号树脂吸 上气阀 Q O ． 1 自动起动按钮 1 0 ． 4 I 号树脂吸 下气阀 Q O ． 2 I 号树脂手动吹按钮 I O ．5 I 号树脂吹 上气阀 Q O ． 3 I 号树脂空位 1 0 ．6 I 号树脂吸 下气阀 Q O ． 4 树脂反吹信号 1 0 ．7 I I 号树脂吸 上气阀 Q O ． 5 树脂反吹按钮 I O ． 1 I I 号树脂吸 下气阀 Q O ． 6 自动暂停按钮 I 1 ． 1 Ⅱ 号树脂吹 上气阀 Q O ． 7 I I 号树脂空位 I 1 - 2 I I 号树脂 吹 下气阀 Q1 ． 0 I I 号树脂定量位 I 1 I 3 树脂故障报警 Q1 ． 1 在输出点中，通过DC 2 4 V继电器的通断来控制 各气阀电磁线圈的动作 ，提高 了P L C 的抗干扰能力。 3 P L C 程序设计在程序设计 中 ，主 要是实 现I 号 、I I 号树 脂 自动吸入量筒至 设定的定量位后 ， 等待指令把两种树脂一起吹入混砂机系统中进入混砂 过程 。由于I 号 、I I 号树脂的加入 量不 同，流 动性 不 一 致 ，在吸入量筒后不会同时到达各 自的定量位 ， 并且 树脂 吸入时会产 生大量 气泡 ，使定 量值不够 准 确 。 另外 ，I 号 、I I 号 树脂在吹 入混砂 机时 ，也 不会 同时 到达各 自的空位 ，再者 当出现 由于 气阀损坏或 其他因素导致一种树脂不能及时完成吹入动作时 ， 混砂 机 已经混砂 ，会导致 型砂报废 的事故 产生 。 因此 ，解决 上述 问题 是程 序设计过 程 中的 重点和 难点。 整个控制系统功能分 为手动控制和 自动控制两 种方式。首先是手动控制方式 ，通过把开关设置在 手动 位置 ，打开 急停 按钮 ，按下手 动吸入按钮 ， P L C 输 出信号 ，打开I 号 、I I 号树 脂相应的 吸入气 阀 ，树脂被 自动吸入量筒 ，到达设定的定量位后 ， 光 电限位开关返 回信号 U P L C，P L C 系统继续保持 若干秒的吸入输 出信号后关闭气 阀，以消除树脂气 泡的影响 。当按下手动吹入按钮后 ，P L C 输 出信号 打开I 号 、I I 号树脂相应的吹入气阀，树脂注入混砂 机进行混砂 ，树脂 吹空至量筒空位后 ，感应开关返 回信号到P L c 即完成一个工序循环 。其中，P L C 控 制系统在I 号、I I 号树脂吹出至量筒的各自空位过程 中 ，若两者完成动作的间隔时 间超过设定时 间，则 报警提示故障 ，并停止继续动作。 当在 自动 控制方 式时 ，把 开关设 置在 自动位 置，打开急停按钮 ，I 号、I I 号树脂 自动吸入量筒至 定量位后 ，等待指令把树 脂吹入混砂机，此时按下 自动起动按钮 ，树脂 自动吹入混砂机进行混砂。完 成吹出树脂动作后 即I 号 、I I 号树脂到达各 自的空 位 ，P L C 马上输出信号 ，使树脂 自动吸入至各 自 的定量位 ，完成一个工序循环 。因此 ，在 自动控制 方式下 ，只要按一次 自动起动按钮即可完成树脂吸 入 、吹出等循环动作 。 4 树 脂 自动 定量装置 应用效果以西门子 S 7 --2 0 0 P L C 为控制系统的树 脂 自动 定量装 置经调 试投入使用后 ，达到了快速吸入、吹出量可调的效 果 ，定量数据准确 ，操作方便 。 检测结果显示 ，使用树 脂 自动定量装置混制的 型砂均合格 ，达到了产品质量要求。 3 ． 结语 应用西 门子S 7 2 0 0 P L C 控制的树脂 自动定量 装置 自投入使用以来 ，运行稳定可靠 ，完全满足 了 混砂 的工艺 要求 ，且提升 了混砂 系统的 自动 化程 度 ，大大减 少 了环境 污染 ，减轻 了工人 的劳 动强 度 。同时在控制型砂质量方面效果很好 ，取得 了明 显的经济效益。MW 2 0 1 2 0 9 2 0 垂 跏 ⋯謦 雒 7 3