《電子技術應用》
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人機界面與變頻器在塑料薄膜生產線中的高級應用
摘要: 塑料薄膜吹拉成型機械設備有著廣泛的市場,如薄膜包裝,腸衣制造,等等。主要功能是將乙烯顆粒原材料加溫融化,經過擠出、中空、定型、拉伸、冷卻等幾部工藝,使原材料經過流水線成為中空薄膜,用于各種包裝材料場合。過去此類設備主要從國外進口,由于成本和維護費用高,維護周期長 ,漸漸國內企業也紛紛研制,并在市場上有良好應用。選用OMRON 人機界面作同步調速器,用變頻器作精確傳動控制,可完成相關設備的控制要求和精度。
Abstract:
Key words :

一、前言


    塑料薄膜吹拉成型機械設備有著廣泛的市場,如薄膜包裝,腸衣制造,等等。主要功能是將乙烯顆粒原材料加溫融化,經過擠出、中空、定型、拉伸、冷卻等幾部工藝,使原材料經過流水線成為中空薄膜,用于各種包裝材料場合。過去此類設備主要從國外進口,由于成本和維護費用高,維護周期長 ,漸漸國內企業也紛紛研制,并在市場上有良好應用。選用OMRON 人機界面作同步調速器,用變頻器作精確傳動控制,可完成相關設備的控制要求和精度。

    二、系統控制工藝

    該系統電氣控制主要由三部分構成:鼓風與上料系統、塑料顆粒加溫擠出系統,多步牽引與成型系統。

    1、鼓風與上料系統

    系統工藝較為簡單,主要功能為原材料輸送及吹風系統。利用歐姆龍變頻器可輕松實現調速控制。

    2、塑料顆粒加溫擠出系統

    系統主要是材料擠出溫度及牽引各環節薄膜溫度的恒溫控制。主要利用歐姆龍溫控器實現各點溫度自動控制。

    3、多步牽引與成型系統

    此部分為整個生產工藝控制過程中最為復雜的部分,該部分要求系統由5 臺變頻器構成,分為一牽、二牽、三牽、四牽、五牽個部分,動作如下:

    A 一牽為為基準速度控制,該臺變頻器作為主要變頻器,配合生產工藝增減速度,其他四臺變頻器跟蹤其速度作線性變化。

    B 二牽、三牽為中間過度傳送系統,其速度為跟蹤一牽成一定比例的 線性 調速,使薄膜不會過緊或過松。

    C 四牽、五牽為拉伸 系統,跟蹤一牽成一定比例變化。最后成型與卷繞。

    D 所有各牽的比例系數隨工藝調整隨時變化,每次開車 時需調用不同的工藝參數。

    三、系統電氣設計

    根據以上控制要求,本方案采用人機界面實現5臺變頻器集成聯動頻率和參數換算,及相應各臺變頻器的頻率,線速度,工作電流的集中顯示。

    四、系統構成與分析

    本電氣系統要求較高,技術含量較大,大多是用軟件來實現其功能,因此要求選用優質產品,可靠性高,系統運行穩定,在一定基礎上做到免維護。因此在硬件上全部選用歐姆龍優質產品。

    本系統具體操作如下:

    (1) 調車狀態:這步根據不同產品生產及不同工藝要求進行試 車過程,將調試好的各種工藝參數存貯在人機界面中,以便正常生產時隨時調用。

    首次調試:在人機界面上按手動。這時5 臺變頻器的頻率調整由外部端子點動加/減速,達到現想工況之后按存貯鍵,這樣此步工藝就存在人機界面中。

    (2) 正常生產:在人機界面上按自動,根據工藝要求調用已存貯的1-5 號工藝,按生產要求生產。在生產中需要提高或減少產量,只要點動一牽變頻加速或減速,那么二牽、三牽、四牽、五牽會自動按照 數學模型跟蹤一牽速度增加或減少,達到正常生產。

    五、結束語

    本系統將大量工作用于開發上,硬件聯接簡單,可靠,維護方便。主要功能由軟件實現,工人操作與維護十分簡單。性能穩定可靠,操作方便。本應用案列還可應用在許多其他類似場合,對于多臺變頻聯動應用都適合。

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