DC二線電感式接近開關(guān)在造型線上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2013-03-16
DC二線電感式接近開關(guān)在造型線上的應(yīng)用
隨著玉柴的飛速發(fā)展，對產(chǎn)能的提升不斷提出
新的要求。上世紀(jì)80 年代末的鑄造廠機(jī)體車間
X———SWZ1280B 半自動(dòng)造型線生產(chǎn)線已不能滿足
生產(chǎn)的需求。機(jī)器設(shè)備陳舊老化，故障頻頻發(fā)生。特
別是接近開關(guān)的電源故障， 曾經(jīng)是車間的生產(chǎn)瓶
頸。經(jīng)過電氣維修人員的共同努力，該問題得到了
根本的解決。
鑄造廠機(jī)體車間X———SWZ1280B 半自動(dòng)造型
線，使用的是OMRON C1000H 的PLC 控制系統(tǒng)，32
點(diǎn)的I/O 單元。主要有輸送機(jī)、合箱機(jī)、落箱機(jī)、移箱
機(jī)、脫箱機(jī)、2 臺造型主機(jī)、3 臺翻箱機(jī)、5 條冷卻線
等設(shè)備。它是一條流水性作業(yè)線，其每1 臺設(shè)備運(yùn)
行正常與否，都影響整個(gè)生產(chǎn)的進(jìn)程。由于整條造
型線設(shè)備繁多，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，電氣線路鋪設(shè)長且
分布廣泛， 特別是用來檢測設(shè)備動(dòng)作的DC 三線電
感式接近開關(guān)就有180 多個(gè)。分別由兩個(gè)PLC 柜的
8 路電源控制， 平均每路電源控制的接近開關(guān)就有
20 多個(gè)。當(dāng)開關(guān)電源故障發(fā)生時(shí)，單單針對那一路
來進(jìn)行檢查，也不容易，因?yàn)楝F(xiàn)場的分線盒到每一
臺設(shè)備的線路也比較多，且復(fù)雜，處理起來比較困
難，*快的也得0.5 h，一般的也將近1 h~2 h，象2
號轉(zhuǎn)運(yùn)車那邊的開關(guān)電源故障更棘手，有時(shí)候是鐵
水的火星燒到引起線路短路。因此，保證整條生產(chǎn)
線穩(wěn)定運(yùn)行是比較困難的。線上設(shè)備發(fā)生的電氣故
障，*難處理也*多處理的是接近開關(guān)電源故障。
1 接近開關(guān)電源故障的分析
造型線接近開關(guān)電源故障的頻發(fā)，一直困擾著
電氣維修人員。針對車二鐵水引起的燒線問題，電
氣維修人員對電氣線路做了一定的改進(jìn)，如開關(guān)和
線路的移裝，雖然在這方面有了一定的效果，但其
他設(shè)備的開關(guān)電源故障依然存在。根據(jù)故障發(fā)生的
規(guī)律分析， 很大程度與單獨(dú)提供的三線接近開關(guān)
DC24 伏電源有關(guān)。造型線所用的接近開關(guān)是DC 三
線電感式NPN 型接近開關(guān)。理論上雖然它不受漏
電流、電壓降等不利因素影響，工作更為可靠。但在
鑄造廠這樣的環(huán)境下使用， 則存在一定的局限性。
主要表現(xiàn)為：
1） 要提供DC24 V 電源到現(xiàn)場開關(guān)分線盒，線
路過長，電源線經(jīng)常遭到破損造成對地短路，如澆
注鐵水火星引燃、機(jī)械擠壓等引起線路短路；由于
工作的環(huán)境惡劣，油塵多，設(shè)備移動(dòng)頻繁，現(xiàn)場盒內(nèi)
接線密集， 分線盒內(nèi)的電源接線端子有時(shí)候會(huì)短
路；熔化在澆鑄時(shí)，飛濺的鐵水有時(shí)也會(huì)燒到合箱
機(jī)頂上的開關(guān)線路，引起電源短路。澆鑄出來的鑄
型，在經(jīng)過車二位置，有時(shí)候有火星飛濺出來，或者
鐵水漏箱燒到地溝的油泥，引起附近的線路被燒短
路，不管電源線是發(fā)生什么方式、什么程度的短路，
處理都是有困難的。如果某一個(gè)接近開關(guān)的電源直
接短路或?qū)Φ囟搪?，燒斷那路電源的保險(xiǎn)。要排除
故障，除了很明顯的故障點(diǎn)，不然只能對其他接近
開關(guān)逐一排查，查找和處理起來相當(dāng)困難，有可能
需要很多時(shí)間。也非常麻煩。
2） 由于所用的接近開關(guān)是DC 三線NPN 型接
近開關(guān)，當(dāng)某一開關(guān)正電源線對地短路，該電源管
轄的接近開關(guān)的信號線全對地短路， 引起誤信號，
使得開關(guān)全亮，造成開關(guān)的雙一故障，無法工作。
3）更換開關(guān)的時(shí)候，需考慮電源的極性，錯(cuò)誤
接線有時(shí)會(huì)引起接近開關(guān)破裂或燒毀。
2 研究與探索
我們使用型號為3G2A5－ID218 的輸入模塊（圖
1），主要參數(shù)如下表1。
針對上述三線接近開關(guān)應(yīng)用中存在的問題，大
家決定從接近開關(guān)做切入點(diǎn)。不斷收集資料，更進(jìn)
一步了解接近開關(guān)的特性，各種技術(shù)指標(biāo)，且對系
統(tǒng)規(guī)格、I/O 單元規(guī)格有了更深刻的理解。從
OMRON 可編程序控制器用戶手冊中了解到了DC
輸入單元為Type 3G2A5-ID112*** 的輸入模塊的
注釋“雙線傳感器不能連接到這個(gè)單元”，而用的型
號為3G2A5－ID218 的輸入模塊沒有這樣的解釋。
這說明“雙線傳感器” 可以連接到所用的3G2A5－
ID218 輸入模塊單元?；贒C 二線電感式接近開
關(guān)比DC 三線電感式接近開關(guān)的殘余電壓和漏電流
大的特點(diǎn)，為了慎重起見，決定以某個(gè)輸入點(diǎn)做試
驗(yàn)，并做好使用情況的跟蹤記錄。
3 問題得到了根本的解決
通過一段生產(chǎn)時(shí)間的試使用，沒發(fā)現(xiàn)因殘余電
壓和漏電流而引起的誤信號等其他的異?，F(xiàn)象，隨
后逐漸用圖2 的DC 兩線式接近開關(guān)替換圖3 的
DC 三線式接近開關(guān)。問題得到了根本的解決，因接
近開關(guān)電源故障而影響停機(jī)的時(shí)間幾乎為零，為生
產(chǎn)取得寶貴的時(shí)間。經(jīng)過總結(jié)得出，在生產(chǎn)環(huán)境中，
DC 二線電感式接近開關(guān)有以下的優(yōu)點(diǎn)：
1）分線盒內(nèi)的接線整潔，容易檢修和保養(yǎng)，分
線盒到檢測位置的開關(guān)線少用一根，節(jié)約維修成本
的同時(shí)，更換開關(guān)后，接線簡單快捷；即使開關(guān)損壞
或者線路出現(xiàn)問題對電源沒造成影響，且也容易識
別查找，減少故障停機(jī)對生產(chǎn)的影響。
2）DC 二線電感式接近開關(guān)可以做一般的開關(guān)
用，和其他的控制開關(guān)（旋鈕開關(guān)、按鈕開關(guān)、急停
式開關(guān)等）串接使用，二線電感式接近開關(guān)與其他
的控制開關(guān)串接或者并接，不占用PLC 輸入點(diǎn)的資
源，不需要編程序，不用從中控室重新引線到現(xiàn)場，
只是在現(xiàn)場進(jìn)行線路的串接或者并接。如果是三線
開關(guān)，雖然也能達(dá)到同樣的功能，但要另外提供24 V
電源，應(yīng)用起來沒有二線的優(yōu)越，見圖2、圖3。
3） 當(dāng)2 線開關(guān)公共線對地短路， 開關(guān)不受影
響， 當(dāng)信號線對地短路時(shí)該點(diǎn)的PLC 輸入點(diǎn)常亮，
別的開關(guān)不受影響，電源不受影響，故障也容易查
找；當(dāng)公共線或者信號線斷路或者虛接時(shí)，不能反
饋信號，別的開關(guān)不受影響，電源不受影響，且故障
點(diǎn)明確，易查找和維修。出土了青銅權(quán)仗、銅鼓等象征權(quán)力的青銅器，考古
學(xué)家認(rèn)為，銅棺材是戰(zhàn)國初期云南祥云地方的大酋
長死后埋葬所用。
銅棺的造型古樸、厚重，棺板均鑄有花紋，不僅
有繁縟、精細(xì)的紋飾，還有生動(dòng)、活潑、有趣的各種
動(dòng)物圖案， 似乎是隨意將各種動(dòng)物組合在一起，不
講究規(guī)律和格式，反映出當(dāng)時(shí)瀟灑自由、不拘一格
的藝術(shù)風(fēng)格。銅棺當(dāng)然是先分別鑄出7 塊長方形銅
板，再榫接而成，但在先秦時(shí)期，要能將帶有精美紋
飾圖案，而且這樣大尺寸的平板，用泥型法鑄造出
來，并正確地裝配起來，其難度也是很大的，所以，
戰(zhàn)國時(shí)期的云南地區(qū)，能鑄出這樣大型而精致的青
銅器，表明當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族的冶鑄水平和藝術(shù)水平也
都已達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨取?br />參考