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    1 引言

    近年來，適應包裝行業(yè)對包裝物要求的不斷提高，各種功能膜市場發(fā)展迅速。經(jīng)過雙向拉伸生產(chǎn)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(wěn)定性、厚度均勻性等多種性能，并具有生產(chǎn)速度快、產(chǎn)能大、效率高等特點，市場迅速發(fā)展。當前隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，塑料薄膜設備有著廣闊的市場，如薄膜包裝、醫(yī)療衛(wèi)生、婦嬰用品等，尤其是醫(yī)療衛(wèi)生和婦嬰用品上，對產(chǎn)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(yè)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(chǎn)生的生產(chǎn)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(chǎn)品，成功實現(xiàn)了一套基于臺達機電產(chǎn)品的塑料薄膜生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)控制核心部件全套用臺達產(chǎn)品，包括PLC，觸摸屏，變頻器及溫控表等產(chǎn)品。機器完整外形圖如圖1所示。

                        

                                    圖1 控制系統(tǒng)機器外形實景圖

    2 制造工藝及系統(tǒng)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(jié)，PLC、變頻器、同步器、溫控表等產(chǎn)品品牌均不一樣，使用起來尤其是服務上比較麻煩，經(jīng)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(tǒng)解決方案。

    3 系統(tǒng)方案

    3.1 系統(tǒng)配置

    控制系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)控制框架如圖3所示：

                       

                                               圖3 系統(tǒng)控制框圖

    3.3 控制畫面

    （1）主監(jiān)控畫面

    開機首先進入主監(jiān)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(shù)數(shù)據(jù)；，通過這個按鈕，可以根據(jù)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(shù)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(tǒng)主監(jiān)控畫面

    （2）溫度設定及顯示畫面

    溫度設定及顯示，行業(yè)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(jiān)控都可以直接在觸摸屏上操作，并可以隨時根據(jù)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(tǒng)參數(shù)畫面

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

                       

                                     圖6 系統(tǒng)參數(shù)設置畫面

    （4）工藝參數(shù)畫面

    由于取消了原先使用的同步控制器，現(xiàn)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(shù)，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(chǎn)的產(chǎn)品，同時換上空的收卷軸，以達到在生產(chǎn)線不停機的情況下對產(chǎn)品換軸。

                       

                                          圖7 工藝參數(shù)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(xiàn)，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(fā)現(xiàn)主電機啟動后壓力表上數(shù)據(jù)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(huán)，到目前為止還沒有再有問題反饋。

    5 結束語

    根據(jù)客戶設備技術要求，本塑料薄膜生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)結合臺達HMI、PLC、變頻器、溫控器等自動化產(chǎn)品，為客戶開發(fā)了一套穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)線系統(tǒng)，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(tǒng)性能穩(wěn)定，安全可靠，性價比高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。