某军工生产线控制系统

1. 设备概述

发火件生产线为满足发火件生产的特殊需要而设计。设备至少可以生产5种产品；每种产品每分钟不少于生产22发。

设备安装有：五台主机、两台产品退出机构，两台振动上料辅机以及一台加强冒辅机，可以完成产品的装压、预收、终收等工作。

设备控制系统配备有西门子可编程控制器，而且设备完全在安全防护隔板下实现了操作的人机隔离，保证设备运行安全、可靠。

2. 设备组成

2.1控制系统

系统选用德国西门子公司的BROFINET现场总线,现场子站等组成了一个分布式的控制系统。

2.1.1 主控制柜

主控制柜安装在控制室内，通过BROFINET现场总线与生产现场的从站相连。内部包括：

1、控制系统主站。主站选用西门子公司的S7-1500控制系统，它可以根据用户工艺程序接收生产现场的相关信息并通过触摸屏控制生产线安全、有序的进行自动生产。同时可以协调生产，实现自主选择。

2、配电及控制单元。空气开关、24V开关电源、变频器（控制模具的传送与返回）、触摸及相应的接线端子等构成。

2.2 现场从站

现场从站由smar-200控制系统组成，包括输入、输出模块、空气开关、24V开关电源、变频器、安全栅和触摸屏等组成。输入模块通过安全栅对现场传感器信号进行采集而参与控制，实现本质安全隔离，PLC输出单元，通过继电器对执行器件（例如：气缸等）的控制而参与控制。

2.2.1现场操作

现场每个从站都选用西门子公司的SMART 1000触摸屏，悬挂于主机机上，可绕转盘机旋转320度，通过BROFINET现场总线与控制柜内的系统主站相连。

通过现场操作站，可在生产现场非常方便的进行“手动”、“单联动”“自动”以及“数据统计”状态下相应的操作，可完成“系统急停”、“过程量查询”、计量标定以及相关报警等任务。

2.3 现场检测系统

生产线现场检测系统由位置检测传感器、 位移检测传感器、以及各个相应的后续处理单元等构成：

1、位置检测传感器。选用接近开关，对生产过程所有的动作置进行实时检测，并转化为数字量信号送给控制系统，使其作出正确判断，指挥正常生产；

2、位移检测传感器。系统分别在压药、收口工位安装了位移传感器，以检测产品相对于标准样柱的相对高度，判断产品是否合格。

2.4 急停、报警单元

2.4.1系统在传送带、现场操作站、均设置了快速“急停按钮”。在工作状态下，如果出现意外，通过急停按钮都能使设备快速停止运行。

2.4.2生产线某些条件不能满足，或生产过程中有意外产生，在上位监控主界面上的“报警提示栏”里显示出详细的报警信息。

2.5 监控系统

2.5.1生产车间共安装7个摄像头，通过主控柜的交换机，经过厂内局域网，可实事将生产画面上传或者保存至上位机中。

生产数据可根据需求，定时记录存储，并可按日期时间查询、导出。外接打印机后，数据可直接打印。

2.5.2系统配有不间断UPS电源，市电断电后会给整个系统提供一定时间的供电。

第二部分  操作事项

1.1  设备的初始状态

为了能使发火件自动生产线安全可靠、稳定高效的进行生产，系统对生产线上的所有生产设备在工作的初始位置和初始状态都进行了严格的规定，以避免发生错误：

1.1.1所有门必须关闭，急停必须恢复，否则系统不能进入自动运行状态。

1.1.2所有工位气缸在设计的初始位

1.2  系统的运行条件：

1.2.1必须满足一定的生产条件，系统才能进入正常的运行状态。否则，系统会给出报警，并在现场操作站的报警信息栏中显示出相应的报警信息。

1.2.2   对传送带的操作是独立进行的，只要供电正常都可运行。

三. 使用操作说明

3.1   控制系统：

3.1.1 将主控制柜的空开以及需要投入生产的子站电源接通， 同时，面板上的触摸屏接通电源，进入操作站初始界面，见下页图一；

图一 初始界面

1、输入生产频率，按下启动按钮后，传送带按照设定频率运转。点击停止后，传送带停止工作。

2、可选择生产发火件的产品。

3、生产前应查看总线的网络状况，出现“离线”时，表示当前设备网络故障。

4、进气压力也可实时显示。

5、通过此画面，可查看每个子站的工况。

图二 状态数据界面

1、状态数据画面，可实事查看每个从站的生产数据。

2、点击相应的“机组数据”按钮，可进入对应的画面。

3.2  报警画面

1、在报警画面中，能够查看实时报警信息

3.3现场操作站

注意：因五个从站触摸屏操作方式相同，因此对其中一个从站做介绍，其余雷同。

3.1.2当主控上电后，每个从站需要按下“合闸”按钮，指示灯亮起，同时，面板上的触摸屏接通电源，进入操作站初始界面，见下图。断电时需要按下“分闸”按钮。

图三    操作站初始界面

3.1.3  工作状态的切换：

生产线工作状态：手动状态，演示状态、单工位联动状态和自动状态。任何情况下，系统只能进入一种工作状态。

1. 演示状态--- 自动生产线在自动模式下，可进入无模具演示模式。

2. 单工位联动状态---生产线调试或生产中出现异常情况时，往往需要生产只在某一工位进行生产，这就需要进入“单工位联动状态”。系统进入“单工位联动状态”后，可以通过现场操作站操作界面上的相应按钮，人为进行各个工位的连续操作；

3. 自动状态---进入“自动状态”后，进入参数设置（图三），先设定（或确认）测量各工位测量高度的上下限，生产线就会按照工艺要求，自动的、连续的进行生产。

图四  参数设置选择界面

3.1.4   选择手动模式时，在触摸屏手动操作界面上（见图五）选择所要进行手动操作的工位，按下该工位所对应的按钮（如“压力缸动作”按钮），

图五    操作站上点动操作界面

注意： 手动状态下操作时，一定要仔细观察与操作动作相关工位的现状，以避免发生碰撞。

3.1.5在自动模式下，选择所要进行联动操作的工位，按一下所对应的操作按钮，便可使该工艺设备间独立地完成一次完整的生产过程。

注： 与每一个工艺设备间所对应的联动操作只有一个按钮，按下按钮，工位开始装配，直到所有动作执行完毕。

3.1.6在报警画面中，能够查看实时报警信息。

四.生产前检查

4.1.生产线上各个工艺设备间设备是否都在初始状态，上料盘是否到位。

4.2各个设备检修门是否关闭。

4.3上料盘是否到位；生产条件是否具备；

4.4 操做站监控系统报警提示栏是否还有报警提示存在；

4.5 生产线在自动生产过程中，如果遇到意外情况（如：控制程序紊乱、误动作等），请迅速按下设在生产现场、操做箱上的“急停”按钮，立即停止生产；

五.注意事项

5.1定期查检与维护线路，发现隐患应及时处理。

5.2 严禁在上位机上私自插入U盘等移动设备。

5.3 非专业人员，严禁打开防爆控制柜。

5.4 严禁违规操作设备。

5.5 严禁暴力使用设备。

5.6 需控制车间的湿度和温度。

 西安优特自动化

2025.3.16