1  概述

    寶鋼2030冷軋廠新增兩條包裝機組（PA1，PA2），一條與連續退火機組（CAL）出口步進梁的最后一個卷位相連接用于連退機組鋼卷的包裝；一條與重卷機組（RCL）出口步進梁的最后一個卷位相連接用于重卷機組鋼卷的包裝。兩條包裝機組都能自動接收前道機組送來的鋼卷進行包裝后再由主廠房吊車直接吊至成品卷庫區。

    包裝機組機械設備主要由鋼卷移送裝置、運輸鏈、送紙機、提升小車、打捆機、液壓站等設備組成。其中電氣控制對象有：鋼卷移送裝置、運輸鏈、送紙機、提升小車、打捆機、液壓站。如圖1所示。

                                 圖1   PA1包裝機組電氣控制系統

    裝機組中某些設備的檢測元件安裝位置相對集中，從現場布線美觀、合理角度出發，可以考慮采用Weidmuller公司的SAI（傳感器/執行器接口）模塊產品。如圖2所示。

                                         圖2   SAI產品外觀圖

2  產品選型

    以包裝機組送紙機壓輥、壓板、擺桿裝置位置檢測為例，送紙機壓輥位置檢測有4個：壓輥A壓上、壓輥B壓上、壓輥C壓上、壓輥D壓上；壓板位置檢測有4個：壓板A壓上、壓板B壓上、壓板C壓上、壓板D壓上；擺桿位置檢測有6個：位置1、位置2、位置3、位置4、位置5、位置6。由于用于現場壓輥、壓板、擺桿位置檢測的接近開關安裝位置均比較集中，且通過開關量型傳感器檢測位置信號，每4個或6個傳感器信號為一組，可以考慮選用Weidmuller的傳感器/執行器接口模塊SAI產品進行數據采集。

    SAI產品可以通過硬接線直接與PLC的DI模塊連到，也可以直接連接到現場總線上。SAI產品支持Profibus-DP、CANopen、DeviceNet、Interbus和ASi現場總線協議，防護等級達到IP68，可直接安裝而無需防護。SAI產品提供4、6、8路的分配器，每路有3針、4針和5針的結構（提供一路和兩路信號）。 有帶接線蓋型（標準型）和電纜預制型。采用SAI產品可以節約安裝材料、時間、空間。

    如果采集信號主要為開關量，可以采用無源傳感器/執行器接口產品，傳感器信號每4個或6個一組，并且采集一路信號，故采用4針的無源SAI 產品，具有6路、8路的分配器與傳感器接口相配。

    SAI接口模塊基本技術參數：

    工作電壓：10～30V DC

    額定電壓：24V DC

    每I/O 通道最大電流： 2A 

    最大電流：10A

    防護等級：IP68

    環境溫度-20℃～90℃

    電壓指示：綠色LED

    I/O信號指示：黃色LED

    外殼材質：CuZn, nickel-plated

    阻燃等級（UL 94）：V—0

    接線范圍：0.08 mm2 … 1.5 mm2

    壓輥和壓板位置檢測可選用的SAI產品型號為：SAI-4-M4P M12或 SAI-6-M 4P M12；擺桿位置檢測可選用的型號為：SAI-6-M 4P M12或 SAI-8-M 4P M12。

3  SAI原理

    M12 插拔接頭5針結構圖如圖3所示。

                                    圖3   M12接頭針腳定義圖

    其中：

    針腳1 和 3接電源，2 和4為信號線，5為接地線。M12為4針插拔接頭，外形結構同上，但針腳2不用。

    SAI產品可通過跳線選擇一路供電或兩路供電，參見SAI內部接線圖，如圖4所示。

                                        圖4   SAI內部接線圖

    以送紙擺桿位置檢測為例，擺桿位置檢測有6個接近開關，以前設計是采用接線盒，每個接近開關現場安裝需要1個接線盒，通過接線盒將接近開關電纜和DI模塊電纜連接起來。一般電纜選用4芯控制電纜（其中1芯備用），需要6根；如果用SAI-8-M 4P M12 8路接口模塊，只需要1根10芯控制電纜（其中還有2芯備用）。由于敷設長度一定，采用SAI接口模塊可節省電纜和節省人工。

4  接線說明

    SAI產品內部采用PCB可插拔端子，能實現產品預接線，如圖5所示，接線面積從0.08mm~1.5 mm，針腳定義參見針腳說明圖，如圖6所示。

                                        圖5   接線端子針腳

    因為只需一路信號，故針腳2不接。

    連接電纜：SAIL-M12GM12W-4L3.0U 

 

                                          圖6   針腳對照表

    連接工具：SCREWTY M12

                                           圖7   連接工具

5  結束語

    本項目采用SAI接口模塊產品，可直接安裝而無需維護。 具有節約安裝材料、節約安裝時間、節省安裝空間等優點。對于其他冷軋處理線的設計也都可以根據現場傳感器布置情況合理選用。