1 引言
近年来,适应包装行业对包装物要求的不断提高,各种功能膜市场发展迅速。经过双向拉伸生产的塑料薄膜可有效改善材料的拉伸性能(拉伸强度是未拉伸薄膜的3-5倍)、阻隔性能、光学性能、耐热耐寒性、尺寸稳定性、厚度均匀性等多种性能,并具有生产速度快、产能大、效率高等特点,市场迅速发展。当前随着现代化科技的发展,塑料薄膜设备有着广阔的市场,如薄膜包装、医疗卫生、妇婴用品等,尤其是医疗卫生和妇婴用品上,对产品有着更为严格的要求。过去此类设备主要从欧美进口,由于成本和维护费用高昂,国内一些企业也开始研制,价格只有进口设备的1/10左右,相应的控制水平也参差不齐。
面对日益复杂的要求和相应产生的生产效率问题,本文基于台达的DVP系列 PLC和HMI及伺服等自动化产品,成功实现了一套基于台达机电产品的塑料薄膜生产线自动控制系统。此控制系统控制核心部件全套用台达产品,包括PLC,触摸屏,变频器及温控表等产品。机器完整外形图如图1所示。
图1 控制系统机器外形实景图
2 制造工艺及系统背景简介
塑料薄膜的通常的制造工艺图如图2所示:
图2 塑料薄膜制造工艺示意图
起初该设备厂采用同步控制器+变频器作同步调节,PLC、变频器、同步器、温控表等产品品牌均不一样,使用起来尤其是服务上比较麻烦,经过与客户沟通,最终确定用台达变频器+PLC+触摸屏+温控表做的成套系统解决方案。
3 系统方案
3.1 系统配置
控制系统技术方案的设备配置如表1所示:
表1 控制方案的设备配置表
上述表格仅列举出控制系统主要元器件,此外还包括低压电器(低压断路器、电磁接触器、电磁继电器、按钮、指示灯等)、检测传感器(接近开关、行程开关等)、变频器通讯电缆等,此处均不予赘述。
3.2 控制框架
本设备触摸屏与PLC间采用RS232通讯,考虑到站号比较多可能会影响通讯速度,所以温控表、变频器分别与触摸屏、PLC用RS485通讯连接,系统控制框架如图3所示:
图3 系统控制框图
3.3 控制画面
(1)主监控画面
开机首先进入主监控画面(如图4所示),在这里可以设置和观看设备的各个参数数据;,通过这个按钮,可以根据图7中的 而切换是不是多变频之间同步投入运行。
各变频器速度可以直接在跳出来的小键盘上输入数字,也可以通过弹出的小窗口通过上下键进行微调。