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    1 引言

    近年來，適應包裝行業對包裝物要求的不斷提高，各種功能膜市場發展迅速。經過雙向拉伸生產的塑料薄膜可有效改善材料的拉伸性能（拉伸強度是未拉伸薄膜的3-5倍）、阻隔性能、光學性能、耐熱耐寒性、尺寸穩定性、厚度均勻性等多種性能，并具有生產速度快、產能大、效率高等特點，市場迅速發展。當前隨著現代化科技的發展，塑料薄膜設備有著廣闊的市場，如薄膜包裝、醫療衛生、婦嬰用品等，尤其是醫療衛生和婦嬰用品上，對產品有著更為嚴格的要求。過去此類設備主要從歐美進口，由于成本和維護費用高昂，國內一些企業也開始研制，價格只有進口設備的1/10左右，相應的控制水平也參差不齊。

    面對日益復雜的要求和相應產生的生產效率問題，本文基于臺達的DVP系列 PLC和HMI及伺服等自動化產品，成功實現了一套基于臺達機電產品的塑料薄膜生產線自動控制系統。此控制系統控制核心部件全套用臺達產品，包括PLC，觸摸屏，變頻器及溫控表等產品。機器完整外形圖如圖1所示。

                        

                                    圖1 控制系統機器外形實景圖

    2 制造工藝及系統背景簡介

    塑料薄膜的通常的制造工藝圖如圖2所示：

                        

                                     圖2 塑料薄膜制造工藝示意圖
    
    起初該設備廠采用同步控制器+變頻器作同步調節，PLC、變頻器、同步器、溫控表等產品品牌均不一樣，使用起來尤其是服務上比較麻煩，經過與客戶溝通，最終確定用臺達變頻器+PLC+觸摸屏+溫控表做的成套系統解決方案。

    3 系統方案

    3.1 系統配置

    控制系統技術方案的設備配置如表1所示：

                       

                                    表1 控制方案的設備配置表

    上述表格僅列舉出控制系統主要元器件，此外還包括低壓電器（低壓斷路器、電磁接觸器、電磁繼電器、按鈕、指示燈等）、檢測傳感器（接近開關、行程開關等）、變頻器通訊電纜等，此處均不予贅述。

    3.2 控制框架

    本設備觸摸屏與PLC間采用RS232通訊，考慮到站號比較多可能會影響通訊速度，所以溫控表、變頻器分別與觸摸屏、PLC用RS485通訊連接，系統控制框架如圖3所示：

                       

                                               圖3 系統控制框圖

    3.3 控制畫面

    （1）主監控畫面

    開機首先進入主監控畫面（如圖4所示），在這里可以設置和觀看設備的各個參數數據；，通過這個按鈕，可以根據圖7中的而切換是不是多變頻之間同步投入運行。各變頻器速度可以直接在跳出來的小鍵盤上輸入數字，也可以通過彈出的小窗口通過上下鍵進行微調。

                       

                                   圖4 系統主監控畫面

    （2）溫度設定及顯示畫面

    溫度設定及顯示，行業里原先大多采用普通溫控儀表，設定和查看溫度時候需要相關人員跑過去，尤其是模具冷水機，安裝在設備上方，每次修改設定值都要爬上爬下的，非常不方便。

    本次我們采用了的臺達溫控表均帶有RS485通訊接口，所有溫度信息的設定與監控都可以直接在觸摸屏上操作，并可以隨時根據工藝要求進行修改，真正做到方便、快捷。

    圖5即為溫度設定及顯示畫面；

                      

                                 圖5 溫度顯示及設定示意畫面

    （3）系統參數畫面

    本頁面主要是工作時配合主監控畫面對變頻器的速度校正參數進行設定和修改，并可以把不同的產品的生產參數進行存儲，下次再有生產該產品時候直接調用參數配方即可，大大節省了時間，也減少了物料的浪費。如圖6所示：

                       

                                     圖6 系統參數設置畫面

    （4）工藝參數畫面

    由于取消了原先使用的同步控制器，現在所有電機的同步皆由PLC運算后通過變頻器給定，此頁面可以分別設置各個變頻器的速度比例關系。如圖7所示：

    卷繞長度設定，通過設置這個參數，可以使收卷電機到達設定長度時候自動翻轉，自動切斷原先生產的產品，同時換上空的收卷軸，以達到在生產線不停機的情況下對產品換軸。

                       

                                          圖7 工藝參數設置畫面


    4 干擾問題及解決方法

    由于所有變頻器溫控表均采用RS485通訊，方便的同時，主要麻煩就是干擾問題，為了防止干擾的出現，我們在設計的時候就全部采用了雙絞屏蔽線，不過在調試過程中，我們發現主電機啟動后壓力表上數據會閃爍，同時接近開關上燈也一直亮，查布線一直沒有效果，加濾波器時間上怕來不及，就直接在變頻器輸出端加裝了磁環，到目前為止還沒有再有問題反饋。

    5 結束語

    根據客戶設備技術要求，本塑料薄膜生產線自動控制系統結合臺達HMI、PLC、變頻器、溫控器等自動化產品，為客戶開發了一套穩定可靠的生產線系統，受到了客戶和使用單位的充分認可，再次證明中達電通是客戶值得信賴的合作伙伴。運行實踐表明，系統性能穩定，安全可靠，性價比高，值得業界同行借鑒和推廣。