1 引言
PVC薄膜成型機械設備,有著惴旱氖諧。縉じ鎦破罰砑揖咧圃歟的謔蔚鵲取V饕δ蓯墻玃VC顆粒原材料加溫融化,經過擠出、定型、復合、冷卻等幾道工藝,使原材料經過流水線成為PVC薄膜。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。筆者曾選用富士人機界面、PLC作同步控制,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,并大大簡化了傳統的控制系統,提高了設備的可靠性,其售價只有國外同類產品的五分之一,為用戶創造新的經濟增長點。
2 系統要求
圖1為PVC薄膜復合機控制系統流程圖。
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圖1 系統流程圖[/align]
本系統配置有12臺變頻器,分別為A系統、B系統,C系統和D系統四個部分。其中A系統有1臺變頻器,B系統有1臺變頻器,C系統有1臺變頻器,D系統有9臺變頻器。系統工作工藝有四部分,每種工作狀態分為手動、自動。由于前三部工藝主要為單臺獨立控制,因此本文重點介紹多臺聯動同步的全線控制工藝。
2.1 全線控制工藝
(1) 手動狀態:各系統單獨進行調試;
(2) 自動狀態
(a) A系統根據工藝要求送料;
(b) B系統根據溫度控制轉速(原料加熱由富士溫控儀控制);
(c) C系統根據生產要求及現場測溫元件的信號來調節冷卻風量;
(d) D系統: 根據收卷轉速設定擠壓轉速; 擠壓棍轉速與收卷按比例調整速度; 每組擠壓棍按速比同步控制。
2.2 技術要求
為了便于現場人員監控,要求主畫面顯示整個系統(如圖1)的各個部分的狀態,并可操作整個系統啟/停。同時操作人員可以通過主畫面切換到A、B、C、D四個系統子畫面,以監視所有變頻器、加熱器、溫控儀及各工位的開/關、電流/頻率、線速度等各種參數,并根據工藝要求,對所有器件進行了參數調整。
3 系統設計
針對系統要求多臺變頻同步及同時啟停的控制要求, 用富士新一代人機界面實現系統集成, 系統電氣圖如圖2所示。
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圖2 系統電氣圖[/align]
3.1 硬件系統
該系統由12臺變頻器3個加熱溫控器,3個冷卻溫控器和一臺人機界面通過MODBUS將系統聯結構成。控制線省去許多PLC的控制線,只需三芯屏蔽電纜即可實現全數字控制與顯示監視。
(1) 變頻器選型
選用富士電機低噪聲、高性能、多功能恒轉矩G11系列變頻器。
(a) 該變頻器可實現動態轉矩矢量控制,在0.5Hz低速情況下可輸出200%轉矩,以防止負載波動造成速度變化,影響產品質量;
(b) 每組擠壓棍之間選用同步卡進行控制以保持收卷流量;
(c) 四組擠壓棍通過速比同步控制,確保系統穩定。
(2) 人機界面選型
選用富士電機新一代超薄型人機界面(POD)UG530-VH4。該機為21寸彩色顯示屏,具有32位RISC CPU,通訊速度可達115200bps;可直接連接任意品牌PLC,還可以直接與計算機、單片機等通訊,自帶打印機接口,可以上掛以太網;接受中心調控室上位機的控制。
3.2 軟件系統
該系統軟件由POD畫面系統、變頻器驅動系統,溫度采集,顯示控制構成。由于人機界面內部有功能強大的編程指令—宏指令〈類似PLC編程語言〉,可完成一些PLC軟件的功能,同時與變頻器通訊是全數字給定,因此精度高、速度快。
4 結束語
(1) 由于系統控制精度高, 過載能力強, 使生產線速度提高10~15%,成品提高。
(2) 系統采用了MODBUS,全數字通訊實時監控,原數據采集的設定線路得到簡化。在操作上只要通過翻屏即可完成各種工藝控制。
(3) 采用IS485總線,PLC與變頻器之間信號傳輸線簡化成一根三芯線。
(4) 設備改造投入僅約20萬元,使勞動生產率有較大提高。
參考文獻
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