DC二线电感式接近开关在造型线上的应用

发布时间：2013-03-16

DC二线电感式接近开关在造型线上的应用

随着玉柴的飞速发展，对产能的提升不断提出
新的要求。上世纪80 年代末的铸造厂机体车间
X———SWZ1280B 半自动造型线生产线已不能满足
生产的需求。机器设备陈旧老化，故障频频发生。特
别是接近开关的电源故障，曾经是车间的生产瓶
颈。经过电气维修人员的共同努力，该问题得到了
根本的解决。
铸造厂机体车间X———SWZ1280B 半自动造型
线，使用的是OMRON C1000H 的PLC 控制系统，32
点的I/O 单元。主要有输送机、合箱机、落箱机、移箱
机、脱箱机、2 台造型主机、3 台翻箱机、5 条冷却线
等设备。它是一条流水性作业线，其每1 台设备运
行正常与否，都影响整个生产的进程。由于整条造
型线设备繁多，生产环境恶劣，电气线路铺设长且
分布广泛，特别是用来检测设备动作的DC 三线电
感式接近开关就有180 多个。分别由两个PLC 柜的
8 路电源控制，平均每路电源控制的接近开关就有
20 多个。当开关电源故障发生时，单单针对那一路
来进行检查，也不容易，因为现场的分线盒到每一
台设备的线路也比较多，且复杂，处理起来比较困
难，*快的也得0.5 h，一般的也将近1 h~2 h，象2
号转运车那边的开关电源故障更棘手，有时候是铁
水的火星烧到引起线路短路。因此，保证整条生产
线稳定运行是比较困难的。线上设备发生的电气故
障，*难处理也*多处理的是接近开关电源故障。
1 接近开关电源故障的分析
造型线接近开关电源故障的频发，一直困扰着
电气维修人员。针对车二铁水引起的烧线问题，电
气维修人员对电气线路做了一定的改进，如开关和
线路的移装，虽然在这方面有了一定的效果，但其
他设备的开关电源故障依然存在。根据故障发生的
规律分析，很大程度与单独提供的三线接近开关
DC24 伏电源有关。造型线所用的接近开关是DC 三
线电感式NPN 型接近开关。理论上虽然它不受漏
电流、电压降等不利因素影响，工作更为可靠。但在
铸造厂这样的环境下使用，则存在一定的局限性。
主要表现为：
1）要提供DC24 V 电源到现场开关分线盒，线
路过长，电源线经常遭到破损造成对地短路，如浇
注铁水火星引燃、机械挤压等引起线路短路；由于
工作的环境恶劣，油尘多，设备移动频繁，现场盒内
接线密集，分线盒内的电源接线端子有时候会短
路；熔化在浇铸时，飞溅的铁水有时也会烧到合箱
机顶上的开关线路，引起电源短路。浇铸出来的铸
型，在经过车二位置，有时候有火星飞溅出来，或者
铁水漏箱烧到地沟的油泥，引起附近的线路被烧短
路，不管电源线是发生什么方式、什么程度的短路，
处理都是有困难的。如果某一个接近开关的电源直
接短路或对地短路，烧断那路电源的保险。要排除
故障，除了很明显的故障点，不然只能对其他接近
开关逐一排查，查找和处理起来相当困难，有可能
需要很多时间。也非常麻烦。
2）由于所用的接近开关是DC 三线NPN 型接
近开关，当某一开关正电源线对地短路，该电源管
辖的接近开关的信号线全对地短路，引起误信号，
使得开关全亮，造成开关的双一故障，无法工作。
3）更换开关的时候，需考虑电源的极性，错误
接线有时会引起接近开关破裂或烧毁。
2 研究与探索
我们使用型号为3G2A5－ID218 的输入模块（图
1），主要参数如下表1。
针对上述三线接近开关应用中存在的问题，大
家决定从接近开关做切入点。不断收集资料，更进
一步了解接近开关的特性，各种技术指标，且对系
统规格、I/O 单元规格有了更深刻的理解。从
OMRON 可编程序控制器用户手册中了解到了DC
输入单元为Type 3G2A5-ID112*** 的输入模块的
注释“双线传感器不能连接到这个单元”，而用的型
号为3G2A5－ID218 的输入模块没有这样的解释。
这说明“双线传感器” 可以连接到所用的3G2A5－
ID218 输入模块单元。基于DC 二线电感式接近开
关比DC 三线电感式接近开关的残余电压和漏电流
大的特点，为了慎重起见，决定以某个输入点做试
验，并做好使用情况的跟踪记录。
3 问题得到了根本的解决
通过一段生产时间的试使用，没发现因残余电
压和漏电流而引起的误信号等其他的异常现象，随
后逐渐用图2 的DC 两线式接近开关替换图3 的
DC 三线式接近开关。问题得到了根本的解决，因接
近开关电源故障而影响停机的时间几乎为零，为生
产取得宝贵的时间。经过总结得出，在生产环境中，
DC 二线电感式接近开关有以下的优点：
1）分线盒内的接线整洁，容易检修和保养，分
线盒到检测位置的开关线少用一根，节约维修成本
的同时，更换开关后，接线简单快捷；即使开关损坏
或者线路出现问题对电源没造成影响，且也容易识
别查找，减少故障停机对生产的影响。
2）DC 二线电感式接近开关可以做一般的开关
用，和其他的控制开关（旋钮开关、按钮开关、急停
式开关等）串接使用，二线电感式接近开关与其他
的控制开关串接或者并接，不占用PLC 输入点的资
源，不需要编程序，不用从中控室重新引线到现场，
只是在现场进行线路的串接或者并接。如果是三线
开关，虽然也能达到同样的功能，但要另外提供24 V
电源，应用起来没有二线的优越，见图2、图3。
3）当2 线开关公共线对地短路，开关不受影
响，当信号线对地短路时该点的PLC 输入点常亮，
别的开关不受影响，电源不受影响，故障也容易查
找；当公共线或者信号线断路或者虚接时，不能反
馈信号，别的开关不受影响，电源不受影响，且故障
点明确，易查找和维修。出土了青铜权仗、铜鼓等象征权力的青铜器，考古
学家认为，铜棺材是战国初期云南祥云地方的大酋
长死后埋葬所用。
铜棺的造型古朴、厚重，棺板均铸有花纹，不仅
有繁缛、精细的纹饰，还有生动、活泼、有趣的各种
动物图案，似乎是随意将各种动物组合在一起，不
讲究规律和格式，反映出当时潇洒自由、不拘一格
的艺术风格。铜棺当然是先分别铸出7 块长方形铜
板，再榫接而成，但在先秦时期，要能将带有精美纹
饰图案，而且这样大尺寸的平板，用泥型法铸造出
来，并正确地装配起来，其难度也是很大的，所以，
战国时期的云南地区，能铸出这样大型而精致的青
铜器，表明当地少数民族的冶铸水平和艺术水平也
都已达到相当的高度。
参考

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