西门子模块6ES7223-1BH22-0XA8质量保障

西门子模块6ES7223-1BH22-0XA8质量保障

什么是中空玻璃
　　
　中空玻璃是将两片或以上的平板玻璃用铝制空心边框框住，并用胶粘结或焊接密封，在两块玻璃中间形成自由空间，并充以干燥空气而成。具有隔热、隔音、防霜和防结露等优良性能，是现代门窗不可缺少的构件，也是新兴的透明墙体材料。
　　
项目任务
　该型立式中空玻璃生产线为专用生产建筑用铝框式中空玻璃的成套设备，大可加工宽度2,500mm，长达4,000mm的中空玻璃。该设备由5部分组成，分别为连续上料段、清洗干燥段、灯检放铝框段、合片段、板压段与翻转段。由于产品定位在成套设备，且中空玻璃新的国家标准已经和国际接轨，所以该系统每步工序的关键点控制，运动性要求都比较高。同时为了确保避免间隔层内露点上升或中空玻璃的炸裂等产品失效的硬伤，需要全新的新型智能解决方案。
　　
解决方案
　该生产线终选择采用了在国际玻璃制造行业流行的奥地利SIGMATEK公司PLC系统进行控制。根据客户的成本要求选用了10.4英寸触摸式人机界面。由PLC模块输出模拟量控制变频器的方式，可以实现各段传送的连续平稳的无级调速，使设备运行更高效、可靠。
　整套系统继承了Sigmatek的技术优势，由LASAL软件语言编写的程序，可以通过简单直观的标志位，方便地实现各段工作的连续和互锁。LASAL软件不依赖于梯形逻辑或数字化的编址图。在进行任何实际的编程以前，可以生成一个需要建立系统的图形表达式，十分直观方便。这套软件能很快地形成设计思想，如使用梯形图逻辑，在开始编程以前，必须定义所有的I/O点和变量， 而LASAL软件可以将要浏览的I/O点和变量布置为计算机屏幕上的控制系统的部件，然后标志每一个部件和定义一旦系统启动和运行，这些部件之间相互作用的方式。在审核所编制的流程图后，可启动系统以建立实际的程序代码。
　同时，由于用类似于MS VB/VC的LASAL语言编写的程序具有无可比拟的可读特性，并且能够预留软件接口，这样就能非常简单方便地进行修改和扩展，有利于终用户对整条玻璃生产线的联网控制，提高整个工厂的生产效率。
　Sigmatek PLC内部的实时时钟和强大快速的运算能力，能够保证中空玻璃能够停在板压段的中间位置，保证了质量；完善的通讯功能实现了在人机界面上对工艺过程实时监控和动态显示，更加直接美观，提高了设备的自动化水平。
　另外同系列的中空玻璃生产线也采用了SIGMATEK的PLC控制，更增加了各段反转的功能以及翻转段平送输出功能。
　　
　　
　　Sigmatek应用的优点
　　
　　·实现了各段传送的连续平稳的无级调速；
　　·设备运行更高效、可靠；
　　·简单直观语言编写环境，方便各工作段的连续和互锁；
　　·能够保证中空玻璃能够停在板压段的中间位置，保证了质量；
　　·人机界面上对工艺过程实时监控和动态显示。

　使用SIGMATEK的PLC和控制模块后除了能完整地达到以上的关键点，达到既定的要求和精度，形成连贯的系统运行和各段之间的安全互锁，保证系统运行的效率，可靠之外，系统本身的一些易于维护和升级得优点也使现场表现更加完美，而重要的则是能够为日后系统的升级以及整线成套使用奠定了良好的基础。

1前言

HC212ДФ1镗铣床(主轴直径220mm)是马钢机制公司90年代从俄罗斯进口的大型机床。该机床主轴调速是通过主轴箱内一套变速机构和直流调速电动机共同完成的。机械变速通过液压系统来控制，使主轴获得Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4级转速。其控制原理如图1所示，电磁换向阀Y1和Y2分别控制变速油缸1和2，带动拨叉使滑动齿轮1和2处于不同的工作位置，使主轴得到不同的转速。其中变速油缸1有两个工作位置，油缸2有3个工作位置。

图1

2故障现象及分析

该机床一段时间来常有Ⅰ、Ⅲ转速级挂不上档的报警。打开机床主轴箱检查发现，滑动齿轮1的左端因严重撞击而使倒角处打毛翻边，以至不能在拨叉推动下与齿轮2的内齿啮合，从而出现上述故障现象。

经过细致的观察，发现滑动齿轮1的右端以及滑动齿轮2两端的倒角处并无上述现象。由此可见，滑动齿轮制造质量不是问题的关键。

问题出在何处呢?分析图1可看出，机床在Ⅰ、Ⅲ转速级是在1DT失电时实现的。如果主轴处于Ⅱ或Ⅳ档运行状态，某一外界因素致使电磁铁1DT突然失电，就会出现下列情况：1DT失电，使阀Y1切换到左位，变换油缸1带动滑动齿轮1迅速向左移动。而此时位于左端的齿轮2正处于高速运转状态，两齿轮相遇必然会发生剧烈摩擦撞击。如果这种情况存在，滑动齿轮1的左端定会受损，上述故障就会发生。

通过分析机床的电气图可知，电磁铁1DT由PLC直接控制，并且该机床的保护功能较多。在加工过程中，若出现机床其它环节的保护，PLC会封锁所有的输出点，这就给1DT的突然失电提供了机会。而在该变速系统中，Y1阀又无失电保护功能。由此推断，Y1阀意外失电，滑动齿轮1误动作是造成该故障的原因。

从现场操作情况看，机床出现该故障报警时，常伴有剧烈的撞击声，因此进一步验证了上述判断的正确性。另外，在故障处理中，还发现变速油缸1和2运动速度过快，变速冲击较大。

3系统的改造及问题的解决

为解决问题，液压系统从两方面着手：①换向阀Y1重新选型；②在系统中增加速度调节环节。改造后的原理图如图2所示。选用国产24WE6D50/CFG24型电磁换向阀Y3替换Y1。阀Y3带“记忆”功能，不因电磁铁失电而改变阀芯位置。在Y3、Y2出油口处增加了节流阀组L1、L2，使变速油缸1、2获得理想的运动速度。

图2

由于阀Y3带有2个电磁铁(4DT、5DT)，且为“非”关系，如何从已占满的PLC输出端点中引出一控制信号来控制5DT呢(图3)?若增加一输出端点来控制5DT，势必要增加输出模块，并要修改梯形图，从而大大增加了改造费用。为此我们对PLC输出点进行了一些改动(图4)，圆满地解决了PLC输出点不足的问题。把PLC原来直接推动电磁铁改为推动中间继电器K1、K2、K3，然后由K1、K2、K3来控制电磁铁4DT、5DT、2DT、3DT。通过K1的常开和常闭点，使4DT和5DT满足了“非”的关系。

图3

图4

对机床的液压和电气系统进行改造，并对滑动齿轮1左端进行倒角修理后，机床主轴变速机构恢复正常，运行平稳、可靠。

4结束语

通过对HC212ДФ1镗铣床主轴变速机构的故障诊断和系统改造。我们得到以下启发：①在一些复杂设备的故障诊断过程中，往往要对故障原因作机、电、液等方面的综合分析，才能找到问题的关键。②在作液压设计时，象Y1这样关键机构的电磁换向阀应具有“记忆”功能，才能保证设备运行的安全性和可靠性。③液压系统中，变速油缸应具有良好的速度调节功能，尽量减少变速冲击。

[系统概述]

采用嵌入式计算机（EIP）技术的数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床 高，可以**加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果随着数控技术的发展，采用数控系 统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。

[系统框图]

[系统原理]

数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。

数控装置包括程序读入装置和由电子线路组成的输入部分、运算部分、控制部分和输出部分等。数控装置按所能实现的控制功能分为点位控制、直线控制、连续轨迹控制三类。

[系统配置]

本文以某数控公司高性能数控系统为例，介绍研祥的EVOC系列嵌入式计算机（EIP）在数控系统中的应用。
I、数控单元：

1. 嵌入式计算机：

·19’上架式标准结构，NEMA 4/12铝质防水、防尘前面板；
·10.4’TFT彩色液晶显示器；
·配置研祥586 嵌入式计算机主板；
·研祥8槽工控机箱(含开关电源)；
·两组薄膜键盘，配以接地金属网；

2. 伺服控制串行通讯卡、六轴位置环控制卡、四轴数字伺服控制卡(任选)；

3. 内置式PLC输入卡 (48通道/卡)、内置式PLC输出卡 (48通道/卡)。

注：研祥586嵌入式计算机主板（HSC－1511CLDNA）的技术参数如下：

A、 结构：ISA总线半长嵌入式主板
B、 CPU：在板Low-Power Inbbb Pentium processor with MMX technology 低功耗CPU
C、 内存：在板一个144-pin DIMM插槽，大支持256M内存
D、 显示：SM712显示芯片+2M独立显存，支持CRT、24位LCD显示
E、 接口：2个IDE，1个FDD，1并，2串，1个KB/MOUSE接口，2个USB。
F、 SSD：支持DOC电子盘
G、 PC-104接口：有

II、主轴系统：

主轴驱动单元+主轴电机、变频器+主轴电机、变频器+异步电机 。

III、进给系统：

HSV-11D交流永磁同步伺服驱动与伺服电机、国内外各类模拟式、数字式伺服系统、HC5801/5802系列步进电机驱动单元与电机、HG.BQ3-5B三相正弦波混合式驱动器与步进电机。

[系统评价]

该系统采用研祥的EVOC系列 嵌入式计算机（EIP）、TFT真彩色液晶显示器，具有多轴多通道控制能力和内装式PLC，可与多种伺服驱动单元配套使用。具有开放性好、结构紧凑、集成 度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的优点，是适合中国国情的新一代高性能、数控系统