一、前言
塑料薄膜吹拉成型機(jī)械設(shè)備有著廣泛的市場，如薄膜包裝，腸衣制造，尼龍薄膜,等等。主要功能是將乙烯顆粒原材料加溫融化，經(jīng)過擠出、中空、定型、拉伸、冷卻等幾部工藝，使原材料經(jīng)過流水線成為中空薄膜，或者單層薄膜,用于各種包裝材料場合。富士貿(mào)易北京辦事處為北京塑料公司技術(shù)開發(fā)部選型用富士人機(jī)界面作同步調(diào)速器，用變頻器作精確傳動控制，可完成相關(guān)設(shè)備的控制要求和精度.
二、系統(tǒng)控制工藝
該系統(tǒng)電氣控制主要由三部分構(gòu)成：鼓風(fēng)與上料系統(tǒng)、塑料顆粒加溫擠出系統(tǒng)，多步牽引與成型系統(tǒng)
1、鼓風(fēng)與上料系統(tǒng)
系統(tǒng)工藝較為簡單，主要功能為原材料輸送及吹風(fēng)系統(tǒng)。利用富士變頻器可輕松實現(xiàn)調(diào)速控制。
2、塑料顆粒加溫擠出系統(tǒng)
系統(tǒng)主要是材料擠出溫度及牽引各環(huán)節(jié)薄膜溫度的恒溫控制。主要利用富士PXR5型溫控器實現(xiàn)各點溫度自動控制。
富士溫控表有各種規(guī)格，具有自整定及模糊控制功能，并具有各種輸入/輸出形式及相關(guān)報警模式。三鍵式面板操作十分方便。
3、多步牽引與成型系統(tǒng)
此部分為整個生產(chǎn)工藝控制過程中最為復(fù)雜的部分，該部分要求系統(tǒng)由5臺變頻器構(gòu)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(zhǔn)速度控制，該臺變頻器作為主要變頻器，配合生產(chǎn)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(tǒng)，其速度為跟蹤一牽成一定比例的線性調(diào)速，使薄膜不會過緊或過松。
C：四牽、五牽為拉伸系統(tǒng)，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(shù)隨工藝調(diào)整隨時變化，每次開車時需調(diào)用不同的工藝參數(shù)。
三、系統(tǒng)電氣設(shè)計
根據(jù)以上控制要求，本方案不用變頻器同步卡和PLC控制，充分利用富士MONITOCH集控制、通信、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)界面于一體的強(qiáng)大功能，高速32位CPU及其處理器,內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)大量32位運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理指令.采用MONITOCH實現(xiàn)6臺變頻器集成聯(lián)動頻率和參數(shù)換算，及相應(yīng)各臺變頻器的頻率，線速度，工作電流的集中顯示。同時對30臺富士溫控表進(jìn)行集中監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置調(diào)整.并利用MONITOCH內(nèi)的存貯器，將各種工藝參數(shù)存貯起來，每次開機(jī)時根據(jù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)，一鍵式調(diào)用工藝參數(shù)。這樣,將富士觸摸屏開發(fā)成專用的人機(jī)對話型控制器.
四、系統(tǒng)構(gòu)成與分析
本電氣系統(tǒng)要求較高，技術(shù)含量較大，大多是用軟件來實現(xiàn)其功能，因此要求選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，可靠性高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在一定基礎(chǔ)上做到免維護(hù)。因此在硬件上全部選用富士電機(jī)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
1、變頻器
選用富士電機(jī)生產(chǎn)的E1S系列變頻器。E1S系列變頻器為小型化,高性能，多功能變頻器標(biāo)準(zhǔn)配置有制動單元和MODBUS通訊接口。具有動態(tài)矢量轉(zhuǎn)矩控制，0.5HZ低頻輸出200%的啟動轉(zhuǎn)矩能在各種運(yùn)行條件下實現(xiàn)對電動機(jī)的最佳控制。本系統(tǒng)中充分利用了E1S變頻器的恒轉(zhuǎn)矩輸出功能，通訊功能，低速脈動小功能及萬用DI/DO功能，和變頻啟/停調(diào)速多種方式任意切換功能。其豐富的保護(hù)功能和維護(hù)功能也在系統(tǒng)診斷與可能性提高上發(fā)揮了完美應(yīng)用。
2、人機(jī)界面
選用日本富士電機(jī)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)觸摸屏V8系列。機(jī)器有各種尺寸。內(nèi)部有大量的宏指令運(yùn)算功能用于數(shù)據(jù)處理和通信。有專用通信口可與變頻器及溫控表等產(chǎn)品通信，有打印機(jī)接口，可打印相應(yīng)生產(chǎn)和系通診斷工況，內(nèi)部有存儲空間，用于放置各種工藝參數(shù)。與富士變頻器萬能DI/DO口實現(xiàn)完美控制。漂亮的外觀及清晰的顯示器能將整個系統(tǒng)狀態(tài)完美顯示。其觸摸功能可讓用戶在屏上控制監(jiān)視各級工藝與工況。
3、具體實現(xiàn)下圖：
圖一電氣連接圖
本系統(tǒng)具體操作如下；
㈠、調(diào)車狀態(tài)：這步根據(jù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)及不同工藝要求進(jìn)行試車過程，將調(diào)試好的各種工藝參數(shù)存貯在POD中，以便正常生產(chǎn)時隨時調(diào)用。
首次調(diào)試：在MONITOCH上按手動。這時5臺變頻器的頻率調(diào)整由外部端子點動加/減速，達(dá)到現(xiàn)想工況之后按存貯鍵，這樣此步工藝就存在POD中。
㈡、正常生產(chǎn)：在人機(jī)界面上按自動，根據(jù)工藝要求調(diào)用已存貯的1-5號工藝，按生產(chǎn)要求生產(chǎn)。在生產(chǎn)中需要提高或減少產(chǎn)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(shù)學(xué)模型跟蹤一牽速度增加或減少，達(dá)到正常生產(chǎn)。
五、結(jié)束語：
本系統(tǒng)將大量工作用于開發(fā)上，硬件聯(lián)接簡單，可靠，維護(hù)方便。主要功能由軟件實現(xiàn)，工人操作與維護(hù)十分簡單，真正可稱為傻瓜機(jī)。性能穩(wěn)定可靠，操作方便。本應(yīng)用案列還可應(yīng)用在許多其他類似場合，對于多臺變頻聯(lián)動應(yīng)用都適合。
