SD5切絲機安全回路控制方式的改進與應用

尹招然 劉曉煬 王碩

摘要：切絲機作為制絲生產線主設備，對制絲質量有著重要影響。玉溪卷煙廠制絲一車間于2007年引進了兩臺意大利GARBUIO公司的SD5切絲機在5噸生產線使用，在使用過程中發現安全控制回路存在故障定位困難、故障難以復位等問題。從目前現狀來看，SD5切絲機的故障頻次和處理時間相對較高，需要進行技術改進。進行改進的重點就在于電控系統的重新優化，特別是安全回路的改進，從而使SD5切絲機操作維修便捷性提高、性能穩定可靠、故障報警更加直觀和準確，有效降低設備的故障率和提升設備的運行效率。

關鍵詞：切絲機;電氣控制系統;電路

中圖分類號：TP391? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）16-0290-03

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1 引言

在從玉溪卷煙廠制絲一車間5000Kg/h制絲線的實際情況來看，SD5切絲機存在著一些設計的缺陷，比如：H操作面板操作按鈕因灰塵大容易導致觸點失靈，影響復位操作;故障排查耗時長，安全回路故障定位困難等問題。需要采取針對性的措施有效降低故障率。進行改進的重點就在于電控系統的重新優化，特別是安全回路的綜合改進，當故障發生時，如果能使故障定位準確直觀、復位快速有效，那么切絲機的故障率將得到很大改善。

2 問題分析

切絲機安全回路設計為以安全繼電器KF1為主控元器件，其他安全器件以串聯方式與KF1外聯接。安全繼電器KF1工作原理，如圖1和圖2所示。

圖1中KF1安全繼電器可接交流或直流電源，如接直流A1（+） 和A1（-）為24VDC電源，S11（+）、S21（-）為KF1內部24VDC直流電源， S34為外部觸發電路接口。KF1設計為雙通道連接，通常一通道由S11 和S12構成（電源正端通道），二通道由S21 和S22構成（電源負端通道），S52為觸發電路電源端口，通常與S11（+） 端子連接，應用實例如圖2所示。

滿足KF1觸發復位的條件為：

（1）KF1電源，A1/A2端24VDC正常。

（2）一通道S11/S12無斷路。

（3）二通道S21/S22無斷路。

（4）所有電機接觸器處于斷開狀態，常閉觸點串聯無斷路。

（5）按下S10，觸發通道1和通道2的邏輯判斷，KF1復位指示燈常亮。

圖3是SD5安全回路電路連接圖，其中KF1為安全回路繼電器，設計為雙通道連接，S11為電源正端，S11/S52短接，S11/S12為一通道，S21為電源負端，S21/S22為二通道，S12/ S43為復位輸入通道，13/14、23/24、33/34為雙通道常開觸點串聯輸出，41/42為雙通道常閉觸點串聯輸出。KF1外部電路串聯了九個安全元器件。每個開關使用了三對觸點，兩對觸點分別聯接KF1兩路通道，一對觸點接PLC輸入點。KF觸發回路由所有電機接觸器KM1-KM10常閉觸點與復位按鈕S10串聯。

這種安全聯鎖方式采用了“雙回路雙通道”的模式進行控制，這樣一來只要任何一路存在問題，KF1安全開關都不能運行導通，而且雖然各個檢測原件有PLC的輸入點，但是由于檢測原件也受到KF1的回路控制，KF1一旦不能正常工作，那么這些檢測元器件也不能形成檢測回路，所以這些檢測原件也不能進行正常檢測，PLC也就不可能有信號的輸入。

所以一旦KF1的兩個檢測通道中的元器件發生故障，電氣維修人員都必須對這兩個通道的所有檢測元器件逐一的排查，而且需要進行雙通道的排查，工作量就顯得十分的大。

3 解決方案

本次改進主要針對SD5切絲機安全控制回路“雙回路雙通道”的模式進行優化。將“雙回路雙通道”模式改進成“單回路單通道”模式，具體做法是：將原有的兩回路安全通道中的一條通道短接，同時改變KF1外部電路串聯10個安全開關器件的觸點連接方式，并將觸發通道中的按鈕復位功能改成操作畫面按鈕軟連接。

3.1 電路連接方式改進

如圖2所示，KF1外部電路串聯10個安全開關器件，先將原有的兩回路安全通道中的一條通道（S11/S22）短接，然后每個安全開關器件的兩對常閉觸點作為檢測點依次串聯到安全通道電路中，并將檢測結果直接輸入到PLC數字量輸入模塊，同時取消原有的第三對觸點。改進之后，有效地避免了由于觸點失效使三對觸點動作異常導致誤報警或不報警的情況發生;同時，觸點串接使得故障點定位變得準確可靠。

3.2 復位按鈕改進

從圖3 安全回路連接電路圖中可以看出，安全回路復位按鈕為S10，物理按鍵位于SD5切絲機前操作面板上，如下圖所示：

從圖 5中可以看到復位操作開關的布局安裝方式，按鈕觸點裸露在外，而且由于后蓋板的密封原因，使得灰塵很容易進入后蓋板內。使用過程中發現，操作面板上的復位操作按鈕因灰塵大容易導致觸點失靈，影響復位操作，存在故障排查耗時增加、安全回路故障定位困難等問題。

因此，我們將操作面板上的物理按鍵取消，在HMI畫面中增加復位操作按鈕（如圖6右下角所示），提高復位操作的可靠性。

4 總結

改進之后可減少因觸點失效帶來的檢測失誤問題，同時減少安全回路接線，減少因積灰造成操作按鈕觸點連接失效問題，以及時復位安全回路，同時通過操作畫面可直觀地監控到具體的安全開關器件報警位置并根據系統提供的解決方法快速準確地排除故障，減少設備故障停機次數。

參考文獻：

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【通聯編輯：唐一東】