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    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    西门子6ES7322-1FF01-0AA0支持验货

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2024-09-26
  • 阅读量:6
  • 价格:面议
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    西门子6ES7322-1FF01-0AA0支持验货详细内容

    西门子6ES7322-1FF01-0AA0支持验货


     随着工业自动化控制的发展, PLC在工业设备控制中开始得到推广应用. 现以玻璃瓶生产线为例, 介绍系统配置及应用.
    1. 工艺流程及要求
    玻璃瓶生产线设备示意图如图1所示, 玻璃瓶从入口处进入, 碰到传感器1, 启动走带机走带, 带动瓶从入口走向出口, 途经预热区、区、冷却区, 只有进口风机、热风机、出口风机、排风机运转, 才能走带. 如入口处进瓶过快, 挤压传感器2, 则发出信号去停止前方设备停止进瓶, 如出口不畅, 传感器3发出信号, 停止走带机工作. 五个风机中只要有一个停机, 就停止加热器运行, 并报警显示. 检测风机不运行有传感开关装在风机的出口处, 风机变频器的故障输出点进入PLC, 走带机及各电机的空气开关跳闸接点也都进入PLC, 加热器装在炉子的部, 由热风机向下均匀扩散加温. 要求对不同型号大小的玻瓶进行不同温度的设置, 能显示各区的温度值, 并有反应温度的走势曲线图, 对于进风机、热风机、出口风机要有能其风压的数值显示, 以确定是否过滤网堵塞.

    图1 生产线设备示意图

    在正常工作时, 工作下班后, 当温度下降到100℃以下, 设备能自动关机, 如炉内还有瓶未处理完, 则启动夜间工作, 这样在100℃以下停机后, 还有进口风机, 出口风机工作, 以保证外部的灰尘不能进入炉内. 对于时间, 由PLC采集出口处传感器的数据, 通过速度转化为时间, 来显示玻璃瓶在区的时间, 以确保的性. 设备在下, 要求能准确显示故障发生点及解决问题对策画面, 并有动画反映生产现场工作情况.
    1. 系统配置
    对于以上要求,选用德维森科技(深圳)有限公司的人机界面、PLC组成一个控制系统, 具体如下:
    (1)人机界面: 真彩色10.4寸屏, 采用232口进行下载和编程, 采用RS422口和PLC通讯, 选用真彩能好地反映现场景色, 动画逼真、美观.
    (2)PLC选用ATCS PPC31系列, 该机具有256点输入, 输出功能, 1个RS232通信口和1个RS232/485通讯口, 是一种模块化机型, 可灵活配置功能模块及输入、输出点.
    (3)输入选配IDD40十六点DC输入模块2块, 输出配1个ODA40十六点继电器输出模块.
    (4)输入单元采用IAD30输入模块, 输入三个风压模拟量值(4mA~ 20 mA).
    (5)温度输入单元采用THM10五路带PID调节PWM输出温控模块1块, 采进三路:加热区、区、冷却区的温度.
    其系统构成如图2 所示.

    图 2 系统配置图

    1. 调试运行情况
    该系统重要的是对区温度精度控制的调试, 区的加热系统采用五组电热丝单元加热, 其中一组为基本加热单元, 其它四组为PID温度调节加热单元. 以前该生产线采用OMRON PLC.当时的情况是:生产线试运行时, 出现温度曲线波动幅度过大(±8℃), 过厂家要求的温度波动指针(±2℃), 实际调试时采取了两个措施对温度波动幅度进行控制. 措施一: 采用双位PID温度控制系统堵住温度下降趋势, 当铂热电阻检测到区温度设定温度1℃时, 通过双位PID温度控制系统使PLC将七组加热单元全部投入运行30秒, 然后通过铂热电阻检测区温度, 由温控单元PID控制, 直到温度达到设定值为止. 措施二: 温度过调量的控制, 对区温度进行检测, 如果温度大于设定值, PLC将七组加热单元全部强行切除, 并不断检测区温度, 根据实际情况作出实时控制. 在现场通过对控制程序的某些参数作一定的修改, 并经过反复调试, 后温度控制精度符合厂家要求. 在对系统的调试中发现, 该控制系统可以通过对程序作进一步的修改、调试, 达到高的温度控制精度.
    在采用PPC31后,由于我们的THM10可以单设定P,I,D值,因此很方便的就把温度稳定在正负1度内。过了工艺要求。
    该系统经调试后, 运行正常. 各方面性能指针均达到厂家要求.
    该系统应用于玻瓶生产线设备上, 对度控制良好, 能对各区温度进行显示, 并对不同玻瓶的温度进行设置. 现场故障一经发生能马上弹出一详细故障对策画面, 经现场工作情况看, 满足设计要求. 这个系统是一种智能化的对策系统, 增强了人机交互性, 提高设备的控制性能, 简化了操作柜设计, 提高了设备科技含量, 在市场上很有竞争力, 有很大发展空间.


    一、引言:
    在当今制造业,随着产品种类的增多及对产品质量要求的不断提高,对焊接工艺要求起来越高,所以许多原来有人工焊接的产品对焊接自动化设备的需求及要求也越来越多。而如何提高焊接设备对产品的适应性便成了众多焊接设备厂商所面临的要问题。现就对国产海为(Haiwell) PLC在这一方面的系统应用作一介绍。
    二、解决方案:
    系统主要有带文本显示器、可编程控制器、变频器等组成。
    工作原理:利用Haiwell PLC的易用的通信功能:标准配置2个通信口,1个RS232通信口,1个RS485通信口。用Haiwell PLC的RS485口与变频器通信,控制变频器运行、停止、速度并读取变频器运行状态及输出频率。再通过Haiwell PLC的RS232口与文本显示器通信,对焊接工艺参数进行设定。
    系统优点:
    1、利用Haiwell PLC的自由通信协议指令COMM实现与富士变频器的运行控制与状态读取。所有Haiwell PLC的通信功能均可用一条指令实现,对特殊位、特殊寄存器编程,也管理多条通信指令的通信时序,同一个条件下可同时写多条通信指令。
    2、Haiwell PLC标准配置1个RS232口和1个RS485口,且任何一个通信口均可作为主站也可作为从站。任何一个通信口均可作为编程端口,也可作为与3方设备通信的端口。在本应用中,用RS232口与文本显示器通信,用RS485口与富士变频器通信。
    3、利用通信实现变频器的速度调节及运行控制,大大增强系统的抗干扰能力,大大提高系统在强干扰的焊接场合的性与稳定性。
    4、利用通信实现变频器的通信,节省了PLC DA模块,大大节约系统成本,并轻易实现应对不同产品需要不同工艺控制参数(焊接速度、焊接时间)的要求。
    主要硬件配置:
    1、可编程控制器:HW-S32ZS220R 1台
    2、变频器:FVR0.4E11S-7JE(Fuji) 1台
    3、文本显示器OP320A-S(Xinjie) 1台
    三、程序设计亮点:
    1、利用COMM指令非常容易的实现与富士变频器通信。用COMM指令写通信协议时,可选择按寄存器低字节(低8位)发送的方式,而接收数据仍按16位接收并自动存放至指令的地址,使用户编程大大简化。;
    2、利用通信功能控制变频器,大大提高速度控制的性,并简化了许多原来D/A转换时的数字量——工程量——显示值间转换程序。
    四、总结:
    利用海为可编程控制器(Haiwell PLC)便利的通信功能及便利的指令集,满足了焊接自动化设备厂商对设备广泛适应性要求。可广泛应用于焊接自动化行业设备配套场合。


    汽轮机由锅炉产生的高温高压蒸汽带动高速运转,是火力发电厂的关键动力设备,汽轮机的本体保护系统(ETS)是发电厂对系统性要求的子系统。传统上,200MW以下机组的汽轮本体保护都是继电器搭建的,性差,保护逻辑修改麻烦,不能与主控制系统构成有效的通讯连接。若与电厂主DCS合并在一起控制,则因DCS处理周期较长等原因无法满足快速保护要求,一般都不采用。近来PLC因其高性、处理速度快、逻辑修改方便等特点在汽轮本体保护中得到了广泛的应用。
    下面介绍和利时公司承担的几个火电厂项目中采用PLC作为ETS应用的实例。
    合肥发电厂#3机为125MW高压中间再热凝气式汽轮机,进气压力为13Mpa,进气温度533,转速为3000转/分钟。汽机本体保护采用和利时公司FOPLC与继电器模块并存的方式,PLC立执行保护程序,同时通过Profibus-DP与主DCS控制器通讯,将保护过程状态信息上传DCS,使两套系统实现无缝连接。此项目于2000年9月投运,经现场使用,用户反映良好。
    耒阳电厂#1机(200MW)DCS改造中,出于对ETS性的考虑,用户要求实现双机热备控制,我们想客户了两套PLC并存的汽机本体保护方案,从现场的过程信号经信号分配器同时输入到两套PLC系统中,两个CPU执行相同的程序,运算结果经处理后变成单一的输出送到现场。在这种方案中,任何一台PLC的故障都不会影响保护系统正常工作。此方案得到厂方认可,于2001年5月投运,运行稳定、。
    在以上两个ETS系统成功使用后,和利时公司相继赢得沈阳黄姑屯热电厂等用户的信任,FOPLC在一批中小汽机的本体保护中得到应用。
    锅炉吹灰系统是锅炉控制系统的一个子系统,作用是定时用高压蒸去附着在水冷壁、过热器、尾部烟道上的煤灰,以避免煤灰影响效率。镇海热电厂#3机是200MW机组,锅炉额定蒸汽流量670吨/小时,按工艺要求每周进行一次吹灰,并且其过程可在DCS上操作和监视。为此用户选择FOPLC与主DCS构成通讯系统,FOPLC接受主DCS的指令启动吹灰程序,过程状态通过网络传送主DCS,进而在DCS的操作站显示,操作员也可以通过人机界面人工干预吹灰过程。
    汽机本体保护、锅炉吹灰等系统逻辑简单、性要求高。和利时FOPLC作为高性价比的PLC系统,在火力发电厂项目中与DCS系统配合,既有效地提高了控制水平,又为用户节省了大量投资。同时,FOPLC出色地通讯能力使得它可以通过Profibus、Interbus、CAN、或Ethernet与多种DCS构成互补的,适用于火力发电厂的控制系统。

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    新疆塔里木油田桑塔木作业区是一个方圆数百平方公里的作业区,地处塔克拉玛干沙漠边缘,自然环境十分恶劣。全区范围内分布着80口油井,由于施工费用高,维护困难,长期依赖无人值守油井的计量数据采集只能靠人工巡视。但由于地域广大、自然条件差,一次巡视往往要用多半天的时间,而且不能及时发现设备故障,为此作业区下定决心对油田计量系统进行改造。
    改造共涉及5个计量站,2个阀组站,数采、控制部分采用和利时公司的FOPLC系统,计量站中CPU通过RS485通讯模块与一台智能质量流量计通讯,读取流量计中16个计量数,另一个RS232通讯模块连接数传电台,CPU模块负责协调两个通讯模块的工作,并执行计量间内三相分离器的压力调节和液位控制。阀组站内为10口井的计量阀组,配有CPU和若干I/O模块,CPU除执行控制任务外,还可以将设备运行状态信息通过电台传到站。
    站为标准PC,运行和利时公司的FOCSOFT3.0 软件。在FOCSOF3.0中定义一个轮询标签,每当系统对轮询标签采样时,FOCSOFT自动启动操作电台指令,通过电台发出一个带站号的轮询指令。1#到7#RTU站均可以收到该指令,但只有自身站点符合轮询指令中站号的PLC才会应答,将预先存储在寄存器中的数据上传,PC收到数据后向PLC发出确认信息,表明本次通讯结束,并把数据存入相应的标签。当站有数据下传时,操作原理基本相同。PLC将接收到的下传数据存入寄存器,供控制程序调用。轮询周期通过设定轮询标签的采样频率设定。如果某次通讯因故没有成功,站会发出报警,直到下次通讯恢复后报警结束。
    本系统在塔里木油田应用后,运行稳定,站对7个RTU站的轮询只要几分钟就可以完成(站与RTU站间远距离13公里)。数据采集准确无误,避免所有人为因素,真正实现了计量自动化。用户认为这套系统的使用在降低劳动强度的同时,大大提高了生产效率,为塔里木油田的自动化作出贡献。1.用户资料及系统方案
    ①该隧道窑全长106米,共有43个温度采集点,14个温度控制区,采用开关信号控制助燃风电磁阀以此实现对烧嘴的燃烧控制。
    ②该窑共有76点开关量信号(39入37出),58路模拟量信号(55入,3出)。
    ③用三台变频器风机分别控制排烟压力,助燃压力和急冷温度,另外还有其他一些辅助控制,比如气幕,推车,抽热,缓冷控制等,并且该窑所有电机都是热备连锁。
    如此多的I/O,A/D信号如果采用进口PLC及A/D模块将会给系统成本带来很大压力。如果采用原有现场仪表和计算机控制系统将会使系统的稳定性,可维护性和可操作性大打折扣。基于以析,控制部分采用了科威二代现场总线产品,选用了10台科威自产的现场总线模块,分别是2台40点开关量PLC EASY-M2416R,5台24点混合型PLC EASY –M0808R-A44NB和2台热电偶型AD1216A模块,一台0-10V型AD1216模块。由于CAN总线技术及嵌入式PLC芯片组技术的应用,系统中的10台设备既能集中控制又能分散协作,主PLC除处理CAN网络通讯及与上位PC机通讯外还与另外一台40点EASY-M2416 PLC一起处理开关量信号。整个系统的运行状态通过人机界面(HITECH PW3261)监视,同时预留了中控PC接口。
    2.科威EASY-M0808-A44NB混和型PLC在系统中的应用
    系统中采用了五台科威混和型PLC,其基本参数为16点开关量I/O(8I,8O),8点模拟量A/D,4AI(0-55mv),4DO(0-20ma)其中四台用来控制14组控温区,每一组控温区分别对应有1路K,S或者B分度热电偶mv AD输入信号,两路燃气阀正,反转开关量输出信号。另外一台混合型PLC控制三台变频器 ,即两路排烟、助燃压力,一路急冷温度.系统中EASY-M0808-A44NB的输入信号有两类:热电偶0-50MV温度信号和0-20MA,量程-50—0KPA,0-50KPA压力信号。所有模拟量输入后经过PID运算,输出信号分别为每路燃气阀正反转开关量信号和4-20MA变频器控制信号。由上可知这五台混合型PLC的输入,输出信号类型多样,既有K,S,B分度热电偶mv信号,也有不同量程的压力ma信号,既有开关量,也有模拟量输出信号。下面就来介绍这款产品对以上信号的适应及控制功能的实现。
    由于EASY –M0808R-A44NB是建立在高速CAN总线和公司的嵌入式PLC芯片组技术的应用基础之上,所以产品除了具有CAN总线连网功能外还具有梯形图编程设置功能。产品在底层编程设计时留有功能函数接口和系统控制字,用户可以结合自己工艺及设备要求通过对输入输出口串并联电阻及用梯形图编程来设置AI,DO为0-10V,4-20ma等标准信号,从而可以适应大多数传感器,执行器的输入输出要求。对于该窑温度控制,由于可以输入各通道分度号及温度---毫伏非线性表使得EASY-A44NB不仅适用常见的K,S,B分度热电偶,也可适用于其他一些不常用分度热电偶,比如T分度等。对于该窑压力信号通过对零点,量程设置及调用线性转换程序也满足了其不同量程的输入,输出要求。
    结合梯形图PID及顺控,功能指令使得这台混合型PLC在各类型,各量程的模拟量信号控制中大显身手,并且其价格只相当于一台控制仪表,从而可以向下兼容覆盖部分控制仪表市场,增加了其广泛实用性和性价比 。据调查在一款控制产品上集成如此多的功能在尚属空白。

    一、 前言
    电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用,目前,大多选用的变频器,利用旋转编码器测量曳引电机转速,构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置,不仅使电梯在运行速和缺相等方面具备了保护功能,而且使电梯的起动、低速运行和停止加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成,因此,逻辑控制部分是电梯运行的关键。V80 系列 PLC 以其性高、运算速度快、产品和电梯客制化服务等优点,已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台 4 层 4 站的别墅电梯控制系统为例,阐述了 V80 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。
    二、 电梯控制系统构成
    电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成,由如图 1 所示,用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动,加减速,停止,运行方向,楼层显示,层站召唤,轿箱内操作,保护等指令信号进行管理和控制功能。
    变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成,变频器采用日本安川公司矢量控制电梯变频器616G5,其具有良好的低速运行特性,适合在电梯控制系统中应用。三相电源 R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电,输出端 U、V、W 接电动机的快速绕组,外接制动单元减少了制动时间,加快制动过程。旋转编码器用来电梯的运行速度和运行方向,变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较,从而调节变频器的输出频率及电压,使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度,达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为:上、下行方向指令,零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令,复位和使能信号。变频器输出信号为:(1)变频器准备就绪信号,在变频器运转正常时,通知控制系统变频器可以正常运行;(2)运行中信号,通知 PLC 变频器正在正常输出;(3)零速信号,当电梯运行速度为零时,此信号输出有效并通知 PLC 完成抱闸、停车等动作;(4)故障信号,变频器出现故障时,此信号输出有效并通知 PLC 作出响应,给变频器断电。
    输入输出单元为 PLC 的 I/O 接口部分,主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。输入单元为:(1)厅外呼叫单元,用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和,而且兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能,全集选方式的呼梯信号为 2N-2 个(N 为层站数),下集选方式的呼梯信号为 N 个;(2)轿箱内选层单元,负责对预选楼层指令的登记、和指示,呼梯信号数为电梯停站层数 N;(3)开关门按钮,输入 PLC 控制轿门的开闭(厅门也同时动作);(4)上下平层装置,用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层,通常设置在轿,电梯轿箱上行接近预选层站时,上平层感应器限进入遮磁板,电梯仍继续慢速运行,当下平层感应器再进入遮磁板时,上行接触器线圈失电,制动器抱闸停车;(5)上下限强迫换速开关,用于保护电梯的高速运行,避免电梯出现冲或蹲底事故,当电梯到达上下端站时,装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板,信号输入 PLC,PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置;(6)门锁装置(或轿门和厅门联锁保护装置),轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提;(7)回路,通常包括轿内急停开关、轿内急停开关、钳开关、限速器断绳开关、限速器速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限限开关等;(8)检修、消防和泊梯,检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式,检修运行为电梯检修时的慢速运行方式,消防运行有消防返回基站和消防员两种运行状态,泊梯状态,内选和外呼信号,自动返回泊梯层、关门并断电;(9)称重单元,用来检测轿厢负荷,判断电梯处于欠载、满载或载状态,然后输出数字信号给 PLC,根据负载情况进行起动力矩补偿,使电梯运行平稳。输出单元为:(1)楼层及方向指示单元,包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等,目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式,本系统为七段码显示方式;(2)开关门单元,用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭,在自动定向完成或电梯平稳停靠后,PLC 给出相关指令,由变频门机完成开关门动作。V80 系列PLC 在挤出吹塑成型控制系统中的应用
    摘要:本文介绍了V80 系列PLC 在挤出吹塑成型控制系统中的应用情况,详细阐述了挤出吹塑成型机的工艺过程,针对型坯温度、挤出压力、冷却时间和型坯壁厚等方面的控制特点,以V80 系列PLC 为例,描述了挤出吹塑成型控制系统的实现过程,后说明该控制系统具有良好的工程应用和市场推广。
    关键词:PLC、吹塑成型、温度、压力、壁厚控制
    1.引言
    挤出吹塑成型机是目前产量大的一种生产容器和中空制品的吹塑成型设备,可生产出从小只有1ml 到大可达10000l 的各种容器制品,如牛奶瓶、饮料瓶、洗涤剂瓶、化妆品瓶以及化学试剂桶、饮料桶、矿泉水桶等。
    近年来,挤出吹塑成型的主要技术趋势是朝着自动化、智能化、和高速度的方向发展。因此,如何提高传统挤出吹塑成型的整体技术含量,使之适应该行业技术发展趋势要求是很重要的课题。
    本文描述的挤出吹塑成型机采用德维森科技(深圳)有限公司开发生产的V80 系列PLC作为主要的电气控制系统,应用情况说明该系统可以符合自动化、智能化、和高速度的技术发展趋势。
    ,V80 系列PLC 高度融合了电子技术、自动化技术及网络技术,用V80 系列PLC作为吹塑成型机的控制系统,将使吹塑成型机具有挤出、合模、吹胀、冷却和开模等过程的自动控制功能,同时具有挤出型坯温度、挤出压力和冷却温度的自动调节功能,向着自动化和智能化的方向发展。
    二,V80 系列PLC 中的具备的热电偶模块和模拟量输入输出扩展模块,可以满足型坯温度、挤出压力、型坯壁厚的控制要求,达到制品成型所要求的质量要求,而且精度重复性好;采用高速硬件解析技术的CPU 模块和本身带有CPU 芯片和共享数
    据区的模拟量扩展模块,可大地提高熔料塑化速度,挤出速度以及开合模速度,缩短了成型周期,并保证了制品的成型质量。
    2.设备工艺过程

    挤出吹塑是制造空心塑料制品的成型方法,是借助气体气体压力使模具内的热型坯吹胀成容器的。挤出吹塑设备由挤出机、机头、模具、吹气系统和锁模装置构成,如图1 所示,
    其工艺过程:
    (1) 将热塑性塑料从进料口进入机筒内,由挤出机将塑料熔化成熔料流体,经过挤压系统塑炼和混合均匀的熔料以一定的容量和压力由机头口模挤出形成型坯;
    (2) 将达到规定长度的型坯置于吹塑模具内合模,并由模具上的刃口将型坯切断;
    (3) 由模具上的进气口通过压缩空气以一定的压力吹胀型坯;
    (4) 保持模具型腔内压力,使制品和模具内表面紧密接触,然后冷却定型,开模取出制品。
    在吹塑过程中,型坯的形成和吹胀是吹塑过程的,型坯形成和吹胀质量的高低直接影响着容器制品的质量好坏,而熔料的受热温度、挤出压力和和冷却时间将直接影响型坯的成型和吹胀质量。型坯壁厚在吹气成型过程中若没有得到有效控制,冷却后会出现厚薄不均的状况,胚壁产生的应力也不同,薄的位置容易出现破裂。因此,控制型胚壁厚对于提高产品质量和降也同样重要。
    综上所述,如何控制挤出机的受热温度、挤出压力、制品的冷却时间以及型胚壁厚成为影响容器制品质量的几个关键因素。
    3.控制系统设计
    3.1 系统原理及配置
    粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态,通过采集电子尺数据,反馈控制挤出熔料量,使熔料通过预定流速进入机头。当储料量达预定值时,由PLC 控制机头口模打开。根据设定的型坯壁厚曲线,由PLC 完成进行型坯壁厚控制。同时,将熔融物料压出形成制品型坯,模具成型机合模机构采用四拉杆三板联动系统,合模机的运动速度按设定值实现自控,运动平稳。合模后吹气,型坯在模具内成型为中空制品,冷却定型后开模,由PLC 控制机械手取出制品。
    系统电气控制部分的基本配置如下:
    (1)控制器采用德维森科技(深圳)有限公司生产的V80 系列PLC 进行动作控制和50 点型坯壁厚控制。
    (2)温度的测量采用工业铠装热电偶,温度控控制由V80 系列的热电偶模块E5THM完成,该模块本身内置CPU 芯片, 可执行PID 算法,在上电设置好参数后,E5THM 模块就可以自行控制固态继电器的通断,从而控制温度的稳定,波动范围小。
    (3)压力传感器采用的是PT124 型压力传感器,数据采集工作由V80 系列的8 通道模拟量输入模块E8AD1 完成。
    (4)壁厚控制由机筒电子尺反馈型坯长度给PLC,然后通过V80 系列的4 通道模拟量输出模块E4DA1 控制执行机构驱动伺服阀完成。
    (5)操作面板采用触摸屏完成整机的型坯温度、挤出压力、型坯壁厚以及冷却时间等各种工艺参数的设定、修改、画面显示等,采用菜单式程序控制,操作简便,能使设备经常处于良好运行状态,并保证人机生产。
    3.2 温度控制系统
    在挤出吹塑的过程中,需要加热和散热工作在平衡状态,以使挤出熔料温度达到某一动态平衡。因此,挤出过程的温度需要实时测量和控制。图2 所示为挤出吹塑机的温度控制系统框图。
    挤出机的温度经热电偶采集到热电偶模块E5THM 中,模块内本身内置CPU 芯片,具有5 路热电偶输入和5 路晶体管PWM 输出,可以在模块内完成PID 控制算法,控制精度为±1℃。E5THM 采集到的温度信号与设定温度比较得到偏差信号,如果测量温度大于设定值,则模块按时间周期占空比的PID 算法,通过PWM 脉冲调宽技术控制固态继电器动作,使挤出机加热装置停止加热,反之亦然, 进行冷却控制操作。机筒温度设定和实时温度显示可以通过触摸屏完成。

    3.3压力控制系统
    挤出压力对于熔料的流变性能来说也是重要的影响因素,如果挤出工艺稳定,加工温度和螺杆速度不变,故黏度是一个常数。根据黏性流体的流动可知,挤出机的挤出量与螺杆转速成正比,而机筒压力成反比。
    因此,挤出过程的压力很重要,需要进行实时测量,以形成型坯的质量,进而保证了制成品的产品质量,压力测量系统如图3 所示。


    3.4型坯壁厚控制
    熔料从口模挤出处于黏流态流动一段时间,由于原材料特性、挤出温度和挤出流量随时间变化呈非线性变化,所以型坯在挤出过程中,型坯壁厚发生变化。为使挤出吹塑制品满足壁厚要求,采取有效措施控制型坯壁的厚度。

    壁厚控制系统是对模芯缝隙的开合度进行控制的系统,也即位置伺服系统,它由控制器、电液伺服阀、动作执行机构和作为位置反馈的电子尺构成。当机头口模打开时,PLC 读取机筒电子尺反馈的型坯长度,然后根据型坯壁厚曲线,通过模拟量输出模块E4DA2 输出±10V 的电压信号给电液伺服阀,伺服阀直接驱动执行机构控制模芯上下移动,调整口模与芯模的间隙大小来完成口模开度的控制,进而完成型坯壁厚的闭环控制,如图4 所示。此时,壁厚型坯设定采用数字化方式,通过操作面板完成50 点型坯壁厚控制的设定,型坯壁厚曲线的纵坐标显示型坯长度,横坐标显示口模开度。

    3.5 冷却时间控制
    在整个吹塑成形的过程中,冷却时间是控制制品的外观质量、性能和生产效率的一个重要的工艺参数。
    控制适当的冷却时间可防止型坯因弹性回复而引起的形变,使制品外形规整,表面图文清晰,质量优良。但是,如果冷却时间过长,那么就会造成因制品的结晶度增加而降低韧性和透明度,生产周期延长,生产效率降低。如果冷却时间过短,那么所吹制的容器会产生应力而出现孔隙,影响制品质量。因此,在挤出吹塑中需要对冷却时间做较的控制。
    本系统中,V80 系列PLC 的时间定时器分辨率可达到1 毫秒,可通过触摸屏设定的冷却时间,使有效提高吹塑成形生产效率的同时,制品的外观质量和性能。

    4. 结论
    本文给出了V80 系列PLC 在挤出吹塑成型系统中的控制方案,阐述了PLC 在型坯温度、挤出压力、冷却时间和型坯厚度等方面的控制特点,说明该控制系统可以满足当前吹塑成型机对自动化、智能化、和高速度的技术要求。
    该系统已在华南某家挤出吹塑成型机生产厂家中获得了的应用,经过近一年的使用,系统运行情况良好,有效地提高了型坯温度、挤出压力、冷却时间和型坯壁厚的控制精度,进而提高生产效率和产品质量,具有良好的工程应用和市场推广。


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