广州城建学院 广东省广州市 510925
摘要：以现代生产企业常用的抛丸机设备为例，叙述机电一体化技术在改善金属表面质量方面的应用。
关键词：抛丸机 机电一体化 PLC 连锁控制
在钢铁长中厚板热处理生产线上，常用一种抛丸机设备对钢板表面质量进行处理和改善，这种设备是机电一体化技术的产物，本文将对机电一体化技术在该系统上的一些应用展开论述。
本系统采用西门子公司可编程序控制器进行电气系统控制，具有可靠性高，维修、保养方便，工艺控制完善，使用方便等特点，因此适用于复杂功能生产线的控制。
在系统主操作屏上半部分从左向右依次为工作计时器、处理钢板数量输出域,画面区,抛丸器电流值显示区,高度测量区,辊道速度设定输入域,下半部分“开关状态”显示区显示现场传感器开关工作实际状态 ,可以协助诊断故障,下面“运行状态”显示区显示各个抛头、螺旋、风机、辊道电机的运行状态、电磁阀的打开、关闭状态；最下面为自动状态时操作按钮和画面切换按钮。
在“自动”条件下，按“系统启动”按钮后，除尘风机—〉吹丸风机—〉上螺旋 —〉提升机 —〉下横螺旋—〉下纵螺旋—〉供丸螺旋—〉供丸丸料门—〉抛头5—〉抛头6—〉抛头7—〉抛头8—〉抛头1 —〉抛头2 —〉抛头3 —〉抛头4 —〉辊道依次启动，全部启动完毕后“系统状态指示”标签变绿色。钢板进入抛打区后,丸料门打开,钢板进入清扫区后,清丸螺旋—〉一级刷—〉二级上/下滚刷启动。
按下“自动停止” 按钮：1)辊道及丸料门立即停止;2)然后按照抛头1—〉4，供丸螺旋及供丸丸料门,一、二级刷，清丸螺旋顺序停止;3)抛头5-8; 4)下纵螺旋;5)下横螺旋;6)提升机;7)上螺旋;8)吹丸风机、除尘风机延时停止。
“复位”按钮：当系统由于故障停机后，按“复位”按钮可以复位故障。
本系统具有可靠的电气连锁保障功能，具体如下：
1、暂停功能:按下旋钮"暂停"转换开关后,辊道及丸料门立即停止,其余正常运行,此时屏幕出现闪烁指示灯,旋钮复位后,辊道及丸料门恢复自动运行。
2、抛丸室检修门：抛头电机8个立即停止,辊道停止,循环系统及风机正常运行,丸料门关闭,排除故障后,按屏幕"复位"按钮,抛头按次序启动后,辊道及丸料门自动恢复运行
3、抛丸器限位：抛头电机8个立即停止,辊道停止,循环系统及风机正常运行,丸料门关闭,排除故障后,按屏幕"复位"按钮,抛头按次序启动后,辊道及丸料门自动恢复运行
4、控制柜，按钮站上设有急停按钮，按下后立即停止。
5、发生电机过热，变频器故障，系统停止，并发出声音报警。
6、升降机构均有限位限制。
本系统采用PLC控制，外部元件较少，发生故障时，可直接上检查触摸屏上元件状态表，也可用监控软件检查程序运行过程。检修生产线时应该切断电源，按下急停开关，挂好标示牌，并设专人监护。常见故障及解决方法：
手动下硬件故障:
1、I0.0风机空开或软启动器故障: 只影响2个风机:除尘和吹丸风机立即停止,检查并复位故障后可以按屏幕按钮再次运行。
2、I0.1抛丸电机断路器:只影响8个抛头和丸料门的运行,任意一个空气开关跳闸后,抛头立即停止运行,如果电流传感器检测故障后,只是出问题的抛头停止运行,检查并复位故障后可以再次运行。
3、I0.2丸料循环装置过载：影响6个循环和8个抛头及丸料门运行,保证严格连锁关系,防止意外。
4、I0.3清扫装置过载:只影响3个滚刷:一级上,下及二级滚刷,检查并复位故障后可以再次运行。
5、I0.4抛丸辊道断路器或变频器故障： 只影响辊道运行,检查并复位故障后可以再次运行。
6、I0.5升降断路器或变频过载：只影响升降，检查并复位故障后可以再次运行。
7、I0.6控制电源断路器过载(plc模拟量电源,接触器负载,指示灯,或直流电源故障)：所有输出立即停止，检查并复位故障后可以再次运行。
自动下硬件故障：
1、I0.0风机空开或软启动器故障: 只影响2个风机,辊道及丸料门,可以自动,集中模式下,复位故障后,屏幕上按钮或操作台上按钮(不分集控/本地)再次启动这2个电机,然后,辊道及丸料门继续运行。
2、I0.1抛丸电机断路器:抛头立即停止,丸料门及辊道停止,滚刷清丸停止 ,只有风机循环系统运行,这时有2种方法:1/按屏幕"自动停止按钮",风机循环系统等顺次停止,然后排除故障再重新启动即可.2/排除故障后,按屏幕"复位按钮",然后,抛头5--->8,1--->4--->供丸螺旋顺次启动,然后辊道及丸料门启动,继续工作.
3、I0.2丸料循环装置过载：影响6个循环和8个抛头及丸料门运行,风机继续运行，保证严格连锁关系,防止意外.按下屏幕上“自动停止”按钮后，风机顺次停止，排除故障后可以重新启动系统。
4、I0.3清扫装置过载：丸料门，辊道及清扫装置立即停止运行，风机，丸料循环装置，抛丸器继续运行，排除故障后，复位断路器(不用按复位按钮)，丸料门，辊道及清扫装置立即运行。
5、I0.4抛丸辊道断路器或变频器故障： 只影响辊道及丸料门运行,检查并复位故障后辊道及丸料门运行.
6、I0.5升降断路器或变频过载：只影响升降，检查并复位故障后可以再次进行升降运行.
7、I0.6控制电源断路器过载(plc模拟量电源,接触器负载,指示灯,或直流电源故障)：所有输出立即停止，检查并复位故障后可以再次运行.
8、I0.7/1.4:急停信号:所有都停止,只能重新启动系统
plc程序检测故障：
1、分离器报警:除尘风机,吹丸风机运行一段时间后停止外,其余负载一律立即停止,先按"自动停止",排除故障后,按"复位",然后重新启动系统。
2、横螺旋报警:提升机-->分离器-->吹丸风机-->除尘风机先运行一段时间,然后顺次停止,其余负载一律立即停止,排除故障后可以重新启动系统。
3、纵螺旋报警:横螺线-->提升机-->分离器-->吹丸风机-->除尘风机先运行一段时间,然后顺次停止,其余负载一律立即停止,排除故障后可以重新启动系统。
4、提升机报警:>分离器-->吹丸风机-->除尘风机先运行一段时间,然后顺次停止,其余负载一律立即停止,排除故障后可以重新启动系统。
5、供丸螺旋故障报警:供丸螺旋,辊道,丸料门立即停止运行,然后按照:1-4抛头--->5-8抛头--->纵向螺旋--->横向螺旋--->提升机--->分离器--->吹丸风机--->除尘风机顺序停机,,排除故障后可以重新启动系统。
6、脉冲计数盘故障检测:辊道及丸料门立即停止,其余正常运行,此时屏幕出现故障提示,按钮复位后,辊道及丸料门恢复自动运行。
7、抛头过流检测故障:抛头电机8个立即停止,辊道停止,循环系统及风机正常运行,丸料门关闭,排除故障后,按屏幕"复位"按钮,抛头按次序启动后,辊道及丸料门自动恢复运行。
8、抛头小电流检测故障(例如抛打时丸料门发生堵塞):辊道及丸料门自动停止,其余正常运行,排除故障后,按屏幕"复位"按钮,辊道及丸料门自动开始运行。
9、除尘风机过电流检测故障： 只影响2个风机,辊道及丸料门,可以自动,集中模式下屏幕上按钮再次启动这2个电机,然后,辊道及丸料门继续运行。
10、吹丸风机过电流检测故障： 只影响2个风机,辊道及丸料门,可以自动,集中模式下屏幕上按钮再次启动这2个电机,然后,辊道及丸料门继续运行。
参考文献
[1]柳清君，烧结设备在线监国产ZJ077钢坯抛丸清理机在生产中需要掌握的几个重要方面测系统及其应用，大连特殊钢，1998.4
[2]董伟康 马文聪,钢结构件表面处理装置,造船工业建设，1997.4