姜國(guó)民

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠(chǎng),江西貴溪 335424)

剝片機(jī)組ASI網(wǎng)絡(luò)模塊改造

姜國(guó)民

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠(chǎng),江西貴溪 335424)

本文主要介紹電解剝片機(jī)組ASI網(wǎng)絡(luò)模塊的結(jié)構(gòu)、改造背景、方案及設(shè)計(jì)思路。

ASI;映射;比率放大器

1 前言

電解二系列剝片機(jī)組系2003年從奧托昆普引進(jìn)的電銅加工機(jī)組設(shè)備,該機(jī)組整條生產(chǎn)線(xiàn)由AB公司的Logix5000PLC可編程控制實(shí)現(xiàn),其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有控制網(wǎng)(ControlNet)、設(shè)備裝置網(wǎng)(Device Net)、上層監(jiān)視以太網(wǎng)以及底層傳感器ASI網(wǎng),其中ASI網(wǎng)絡(luò)通過(guò)AC1014控制器掛在設(shè)備(Device Net)網(wǎng)上,以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與其它機(jī)組、行車(chē)的通訊。在ASI網(wǎng)絡(luò)中大面積的使用了一種型號(hào)為AC2808的模塊,該模塊自投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái),輸出點(diǎn)頻繁燒壞,更換的周期只有3個(gè)月,廠(chǎng)家現(xiàn)已不再生產(chǎn),嚴(yán)重影響到生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

2 剝片機(jī)組ASI網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

剝片機(jī)組ASI網(wǎng)絡(luò)通過(guò)控制器AC1014掛在設(shè)備網(wǎng)上,控制器集成有兩個(gè)主站ASI1#和2#,每個(gè)主站下面最多有31個(gè)從站,也就說(shuō)最多允許掛31個(gè)模塊,每個(gè)模塊通過(guò)控制器與5000PLC設(shè)備網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。圖1為剝片機(jī)組ASI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,圖中接線(xiàn)箱JB691、JB110、JB850、JB920、JB050、JB870、JB692、JB790、JB130、JB120內(nèi)部的模塊均為AC2808型,每一個(gè)模塊的地址在圖中已標(biāo)出。

3 AC2808模塊改造背景

剝片機(jī)組ASI1#和2#主站下面,AC2808型的模塊共計(jì)有34塊,該模塊提供4輸入/4輸出功能,見(jiàn)圖2所示。模塊的上排A+為ASI網(wǎng)絡(luò)電源DC24V +、A-為ASI網(wǎng)絡(luò)電源DC24V-,I1、I2、I3、I4為四輸入點(diǎn)接線(xiàn)端子,下排左邊01、02、03-04為模塊輸出電源DC24+、N為輸出電源DC24V-,右邊01、02、03、04為4輸出點(diǎn)。

圖2 AC2808模塊

該模塊的輸出為繼電器接點(diǎn)式,使用壽命受到限制,僅為1萬(wàn)次,現(xiàn)場(chǎng)的使用實(shí)際情況就是3個(gè)月的壽命,時(shí)間一到模塊里面小型固態(tài)繼電器的觸點(diǎn)就燒壞。

針對(duì)AC2808模塊頻繁燒懷的情況,外方建議解決辦法是輸出端加中繼,但沒(méi)有效果;我們也采取過(guò)在輸出回路加續(xù)流二極管,壽命可以延長(zhǎng)到4個(gè)月,但未能徹底解決問(wèn)題。且該模塊廠(chǎng)家在兩年前就已經(jīng)停產(chǎn),在買(mǎi)不到備件的情況下,是我們自己通過(guò)更換模塊上的小型固態(tài)繼電器來(lái)修復(fù),純粹是對(duì)付生產(chǎn)運(yùn)行。

3.1 G3RG9002-0DA00模塊選型論證

借鑒電解新30萬(wàn)t同廠(chǎng)家制作的剝片機(jī)組, ASI網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有使用AC2808型模塊,取而代之的是3RG9002-0DA00型4輸入/4輸出模塊,見(jiàn)圖3。模塊的上排端子1、2為輸出電源DC24V+, 3、4為輸出電源DC24V-,下排端子17、18為ASI網(wǎng)絡(luò)電源DC24V+,15、16為ASI網(wǎng)絡(luò)電源DC24V-, IN1、 IN2、 IN3、 IN4為模塊4輸入點(diǎn)接線(xiàn)端子,OUT1、OUT2、OUT3、OUT4為模塊為4輸出點(diǎn)接線(xiàn)端子。

該模塊的輸出接點(diǎn)為晶體管式輸出,使用壽命很長(zhǎng),投產(chǎn)2年來(lái)只換過(guò)1個(gè),使用情況很好,為此我們決定將AC2808模塊改造成3RG9002-0DA00模塊。

圖3 3RG9002-0DA00模塊

3.2 模塊改造方案

要想將ASI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的AC2808模塊改造成3RG9002-0DA00模塊。首先、必須確認(rèn)3RG9002 -0DA00模塊與網(wǎng)絡(luò)上其它型號(hào)的模塊必須兼容,而且生產(chǎn)上只允許對(duì)控制箱內(nèi)的模塊逐個(gè)的進(jìn)行改造。也就是說(shuō)當(dāng)3RG9002-0DA00型模塊掛在原有的ASI設(shè)備網(wǎng)上,控制器AC1014不會(huì)報(bào)錯(cuò),模塊的地址映射不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,否則,將影響整個(gè)5000PLC系統(tǒng),造成PLC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)全部崩潰(通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)組態(tài)該模塊沒(méi)有問(wèn)題)。其次、由于兩種模塊的安裝尺寸不一樣,接線(xiàn)方式不一樣,現(xiàn)場(chǎng)控制箱必須重新設(shè)計(jì)、制作。第三、ASI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有模塊電氣接線(xiàn)圖重新設(shè)計(jì),按照設(shè)計(jì)好的電氣原理接線(xiàn)圖重新配現(xiàn)場(chǎng)控制箱接線(xiàn)、完成現(xiàn)場(chǎng)控制箱與外部線(xiàn)路對(duì)接。第四、對(duì)剝片機(jī)組整機(jī)加工(新ASI模塊)控制調(diào)試,尤其是改動(dòng)較大部分。

3.3 模塊改造圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

(1)現(xiàn)場(chǎng)控制箱的設(shè)計(jì)。綜合考慮控制箱內(nèi)模塊的數(shù)量、內(nèi)部模塊之間的間隙、散熱效果、外部進(jìn)到控制箱里面的對(duì)接線(xiàn)上端子、原控制箱進(jìn)出引線(xiàn)的位置等,設(shè)計(jì)好每一個(gè)控制箱的長(zhǎng)、寬、高及安裝孔的位置。

(2)模塊電氣原理接線(xiàn)圖設(shè)計(jì)。在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過(guò)程中,原有的輸入/輸出點(diǎn)位一一對(duì)應(yīng),表1列出AC2808模塊和3RG9002-0DA00模塊的ASI網(wǎng)絡(luò)電源、輸出電源、輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)電氣接線(xiàn)轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)關(guān)系。除此之外對(duì)于輸出部分的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有調(diào)速要求的裝置,則需要增加中間繼電器作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)。

表1 兩種模塊電氣接線(xiàn)轉(zhuǎn)換

①該機(jī)組的橫送運(yùn)輸裝置是變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),有高、低兩級(jí)速度控制。JB692控制箱I內(nèi)ASI2#回路地址為7的模塊,它的4個(gè)輸出點(diǎn)是給到橫送運(yùn)輸裝置變頻器輸入板。原AC2808模塊中01、02、03-04每對(duì)輸出接點(diǎn)的一端先短接,然后作為變頻器輸入板的公共端COM,另一端01是RUN FORWARD指令、02是RUN RESERVE指令、03是H IGH SPEED指令、04是LOW SPEED指令。因此在改造圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中就需要加四個(gè)中間繼電器K11、K12、K13、K14,通過(guò)它們的輔助接點(diǎn)作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換,一方面滿(mǎn)足了變頻器輸入板需要無(wú)源點(diǎn)的要求,另一方面又能實(shí)現(xiàn)模塊與變頻器之間電的隔離,見(jiàn)圖4為模塊輸出驅(qū)動(dòng)橫送運(yùn)輸機(jī)改造前后接線(xiàn)圖。

圖4 模塊輸出驅(qū)動(dòng)橫送運(yùn)輸機(jī)

②剝片機(jī)組的剝下提升裝置、陰極銅運(yùn)輸機(jī)、陰極銅堆垛上部叉、下部叉是通過(guò)比率閥控制液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),有快、漫兩級(jí)速度,原設(shè)計(jì)使用了比率放大器控制。因此在改造圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中就需要加中間繼電器作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換,一方面滿(mǎn)足了比率放大器需要無(wú)源接點(diǎn)的要求,另一方面又能實(shí)現(xiàn)模塊與比率放大器之間電的隔離。圖5為模塊輸出驅(qū)動(dòng)剝下提升裝置的比率放大器改造前后接線(xiàn)圖。

圖5 模塊輸出驅(qū)動(dòng)提升裝置的比率放大器

3.4 模塊改造及整機(jī)加工性能調(diào)試

所有改造電氣元器件到位以后,按照設(shè)計(jì)圖紙配好每一個(gè)控制箱內(nèi)的ASI網(wǎng)絡(luò)模塊3RG9002-0DA00電氣接線(xiàn),確認(rèn)沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下,對(duì)機(jī)組進(jìn)行改造。

(1)舊控制箱的外部接線(xiàn)拆除,并作好標(biāo)記,方便新控制箱對(duì)接,舊控制箱拆除。

(2)新控制箱安裝,完成外部線(xiàn)路對(duì)接。(3)3RG9002-0DA00模塊地址映射。(4)整機(jī)控制性能調(diào)試,帶物料試機(jī),一切正常。

4 結(jié)束語(yǔ)

剝片機(jī)組ASI網(wǎng)絡(luò)模塊成功改造以后,再?zèng)]有出現(xiàn)過(guò)燒壞模塊的現(xiàn)象,充分發(fā)揮了剝片機(jī)組的控制先進(jìn)的性能,大大地提高了機(jī)組的作業(yè)速度,縮短了陰極板的裝槽時(shí)間,提高了電銅的效益。

REFERENCES

[1] Montageanleitung/Installation instructions AS-i DeviceNet AC1014ifm electronic.

[2] S7-300模塊數(shù)據(jù)設(shè)備手冊(cè),02/2007,A5E00432670-05.

[3] 周斌主編.機(jī)電一體化實(shí)用技術(shù)手冊(cè).兵器工業(yè)出版社,1994.

TheM odification of ASI NetworkM odule in StripperMachine

JIANG Guo-min
(Jiangxi Copper Corporation Guixi Smelter,Guixi 335424,Jiangxi,China)

The article introduces structure ofASINe twork module in sheet stripping machine,modification background and plan aswell as design ideas.

Actuator Sensor interface;projection;proportional amplifier

TP273

:B

:1009-3842(2010)01-0088-03

2010-01-05