我公司共有六條輸送帶生產(chǎn)線，其中全塑阻燃帶生產(chǎn)線是90年代初產(chǎn)品。由于該生產(chǎn)線的塑化箱、張力裝置不能很好的滿足生產(chǎn)要求，造成產(chǎn)品質(zhì)量波動，經(jīng)濟(jì)效益不理想。為此，我們在2004年搞了“國產(chǎn)涂刮法整芯輸送帶生產(chǎn)線升級改造”項(xiàng)目。

　　1、生產(chǎn)線布置及技術(shù)要求改造后的全塑阻燃帶生產(chǎn)線全線長40 m，具有生產(chǎn)寬≤1 400 mm，成品帶級別≤10級，年產(chǎn)150萬m 2全塑整芯阻燃輸送帶的生產(chǎn)能力。產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，達(dá)到國內(nèi)同期先進(jìn)水平。

　　1.1生產(chǎn)線工藝布置整條生產(chǎn)線布置如下：帶體導(dǎo)開→帶體烘干→前牽引機(jī)→芯糊浸槽→真空塔→芯糊塑化箱→面糊塑化箱→副牽引機(jī)→冷卻水槽→張力檢測裝置→主牽引機(jī)→卷取機(jī)。

　　1.2電控系統(tǒng)應(yīng)具備的功能（1）實(shí)現(xiàn)全過程自動化動作，包括開車、停車、報(bào)警自停等。又能實(shí)現(xiàn)局部手動控制。

　　（2）實(shí)現(xiàn)和過程動作配套的高精度溫度控制以及長度、時間的計(jì)量。

　?。?）具備人機(jī)對話功能：當(dāng)系統(tǒng)某一部分出現(xiàn)故障時，S7-200能對它們進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，記憶存儲，并快速報(bào)警。

　　（4）PLC、觸摸屏和五個變頻器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間安全連鎖。

　?。?）帶體張力均勻、穩(wěn)定、準(zhǔn)確并且可調(diào)整，溫度可控，且要穩(wěn)定。

　　2、硬件系統(tǒng)構(gòu)成根據(jù)設(shè)計(jì)要求，綜合機(jī)器的先進(jìn)性、可靠性和成本因素，硬件采用了如下配置：（1）人機(jī)對話界面采用帶RS485通訊口的SIEMENS TP270觸摸顯示屏。

　?。?）無級調(diào)速裝置采用分辨率為0.01 Hz的MM440型的SIEMENS變頻器，可使電機(jī)的轉(zhuǎn)速精度達(dá)到0.1 r/min，從而使拉伸張力的誤差控制在0.2%以內(nèi)。

　　（3）控制核心采用SIEMENS的S7-200型PLC，型號為S7-216-2BD21-0XBO CPU及EM223模擬輸出模塊。由于CPU226具有兩組通訊口中，因此PLC與觸摸屏、變頻器三者之間采用網(wǎng)絡(luò)通訊可簡化硬件結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，充分保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

　　3、軟件系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通訊模式，所以CPU226為上位機(jī)，五個變頻器為下位機(jī)，網(wǎng)絡(luò)間的站址分配為：TP270站址為1，CPU226站址為2，五個變頻器站址分別是37.CPU226的一組通訊口以USS協(xié)議與變頻器進(jìn)行通訊，另一組通訊口與CH402溫控終端進(jìn)行通訊，利用擴(kuò)展EM277型號為277-OAA22-OXAO與觸摸屏進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)（PPI）通訊。操作時，工藝參數(shù)通過觸摸屏進(jìn)行輸入并通訊進(jìn)入PLC進(jìn)行運(yùn)算，PLC將計(jì)算結(jié)果按站址傳給五個變頻器和EM223模塊，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線的控制，如所示。

　　3.1人機(jī)界面人機(jī)對話界面是設(shè)置工藝參數(shù)的關(guān)鍵，共設(shè)置畫面八幅，分別為生產(chǎn)線聯(lián)動控制、參數(shù)設(shè)定、卷取控制、糊料泵控制、電加熱控制、碾輥機(jī)與吸毛機(jī)控制、參數(shù)記錄與曲線顯示、HMI系統(tǒng)控制。

　　（1）生產(chǎn)線聯(lián)動控制界面：實(shí)現(xiàn)全過程自動化運(yùn)行，具備啟動、停止、復(fù)位和報(bào)警功能。

　　（2）參數(shù)設(shè)定界面：設(shè)定主牽引轉(zhuǎn)速，選擇按比例或張力模式控制副牽引轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)張力控制。

　?。?）卷取控制界面：可與全線聯(lián)動，也可全線停機(jī)后單獨(dú)控制，便于成品帶的收卷。

　?。?）糊料泵控制界面：實(shí)現(xiàn)啟動和停止，設(shè)置料位計(jì)，加滿料后自動停機(jī)。

　?。?）電加熱控制界面：利用SPR100調(diào)功器，控制電加熱排，對帶體實(shí)現(xiàn)預(yù)加熱。

　?。?）碾輥機(jī)和吸毛機(jī)控制界面：根據(jù)帶芯等級不同實(shí)現(xiàn)啟動和停止，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　?。?）參數(shù)記錄與曲線控制界面：可實(shí)現(xiàn)加熱箱溫度、白帶芯布長、成品帶長、張力值的記錄和曲線顯示。

　?。?）HMI系統(tǒng)界面：對HMI系統(tǒng)進(jìn)行控制和維護(hù)。

　　3.2網(wǎng)絡(luò)通訊當(dāng)系統(tǒng)上電后，PLC首先判斷網(wǎng)絡(luò)中的TP270是否存在并與之通訊，通訊成功后PLC對站址為37的五臺變頻器進(jìn)行通訊，并將結(jié)果顯示出來，無誤方可開車，否則提示報(bào)警，并顯示解決方式。

　　開車前，工作人員要確定所有工藝參數(shù)已經(jīng)設(shè)定好，各個工作單位均已就緒，即可全線啟動。工藝參數(shù)設(shè)定密碼保護(hù)，只有工作人員輸入口令后才能對參數(shù)進(jìn)行修改，且只有在系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下才能修改，系統(tǒng)啟動后，參數(shù)設(shè)定將被鎖定，禁止修改。

　　3.3系統(tǒng)的抗干擾措施在以S7-200為核心的控制系統(tǒng)中，存在多種信號。弱電方面有熱電阻420 mA的標(biāo)準(zhǔn)化信號以及各種輸入觸點(diǎn)、控制信號等。強(qiáng)系統(tǒng)I/O分配如所示。

　　電方面有高速攪拌電動機(jī)、各種電磁閥、牽引電機(jī)等。由于信號較多，系統(tǒng)布線時難以分開，所以會出現(xiàn)意想不到的干擾信號，這些信號不但會給系統(tǒng)的控制和測量帶來誤差，有時還會使系統(tǒng)無法正常工作。本系統(tǒng)最易受到干擾的是S7-200和傳感器(壓力傳感器制造業(yè)正飛速發(fā)展)信號。

　　為了保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，采取了以下措施：（1）電源凈化和隔離。為了防止電磁閥和其他強(qiáng)電設(shè)備引起的電源干擾，S7-200的電源采用低通凈化器和隔離變壓器，以及開關(guān)電源。這樣能有效抑制高次諧波等引起的干擾。

　?。?）S7-200的供電電源、輸入用電源、輸出用電源彼此獨(dú)立。

　?。?）外在程序設(shè)計(jì)編制時采用不同時間的延遲判斷，若延遲后仍不消失，再執(zhí)行相應(yīng)的動作。

　　4、全塑整芯阻燃帶生產(chǎn)線的技術(shù)改造項(xiàng)目于2002年提出，2003年開始實(shí)施，2004年投產(chǎn)。到目前為止，該生產(chǎn)線運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量明顯提高，主要表現(xiàn)在帶體的張力控制準(zhǔn)確，塑化溫度控制準(zhǔn)確，成品帶的厚度和寬度誤差也小，經(jīng)濟(jì)效益顯著。