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    1 引言

    近年來，適應(yīng)包裝行業(yè)對(duì)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(qiáng)度是未拉伸薄膜的3-5倍）、阻隔性能、光學(xué)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(diǎn)，市場迅速發(fā)展。當(dāng)前隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，塑料薄膜設(shè)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(duì)產(chǎn)品有著更為嚴(yán)格的要求。過去此類設(shè)備主要從歐美進(jìn)口，由于成本和維護(hù)費(fèi)用高昂，國內(nèi)一些企業(yè)也開始研制，價(jià)格只有進(jìn)口設(shè)備的1/10左右，相應(yīng)的控制水平也參差不齊。

    面對(duì)日益復(fù)雜的要求和相應(yīng)產(chǎn)生的生產(chǎn)效率問題，本文基于臺(tái)達(dá)的DVP系列 PLC和HMI及伺服等自動(dòng)化產(chǎn)品，成功實(shí)現(xiàn)了一套基于臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的塑料薄膜生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)控制核心部件全套用臺(tái)達(dá)產(chǎn)品，包括PLC，觸摸屏，變頻器及溫控表等產(chǎn)品。機(jī)器完整外形圖如圖1所示。

                        

                                    圖1 控制系統(tǒng)機(jī)器外形實(shí)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(shè)備廠采用同步控制器+變頻器作同步調(diào)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(wù)上比較麻煩，經(jīng)過與客戶溝通，最終確定用臺(tái)達(dá)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(shù)方案的設(shè)備配置如表1所示：

                       

                                    表1 控制方案的設(shè)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(guān)、行程開關(guān)等）、變頻器通訊電纜等，此處均不予贅述。

    3.2 控制框架

    本設(shè)備觸摸屏與PLC間采用RS232通訊，考慮到站號(hào)比較多可能會(huì)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(jī)首先進(jìn)入主監(jiān)控畫面（如圖4所示），在這里可以設(shè)置和觀看設(shè)備的各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)；，通過這個(gè)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(yùn)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(jìn)行微調(diào)。

                       

                                   圖4 系統(tǒng)主監(jiān)控畫面

    （2）溫度設(shè)定及顯示畫面

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

    本次我們采用了的臺(tái)達(dá)溫控表均帶有RS485通訊接口，所有溫度信息的設(shè)定與監(jiān)控都可以直接在觸摸屏上操作，并可以隨時(shí)根據(jù)工藝要求進(jìn)行修改，真正做到方便、快捷。

    圖5即為溫度設(shè)定及顯示畫面；

                      

                                 圖5 溫度顯示及設(shè)定示意畫面

    （3）系統(tǒng)參數(shù)畫面

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

                       

                                     圖6 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)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(jī)的同步皆由PLC運(yùn)算后通過變頻器給定，此頁面可以分別設(shè)置各個(gè)變頻器的速度比例關(guān)系。如圖7所示：

    卷繞長度設(shè)定，通過設(shè)置這個(gè)參數(shù)，可以使收卷電機(jī)到達(dá)設(shè)定長度時(shí)候自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，自動(dòng)切斷原先生產(chǎn)的產(chǎn)品，同時(shí)換上空的收卷軸，以達(dá)到在生產(chǎn)線不停機(jī)的情況下對(duì)產(chǎn)品換軸。

                       

                                          圖7 工藝參數(shù)設(shè)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(shí)，主要麻煩就是干擾問題，為了防止干擾的出現(xiàn)，我們在設(shè)計(jì)的時(shí)候就全部采用了雙絞屏蔽線，不過在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)主電機(jī)啟動(dòng)后壓力表上數(shù)據(jù)會(huì)閃爍，同時(shí)接近開關(guān)上燈也一直亮，查布線一直沒有效果，加濾波器時(shí)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(jié)束語

    根據(jù)客戶設(shè)備技術(shù)要求，本塑料薄膜生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合臺(tái)達(dá)HMI、PLC、變頻器、溫控器等自動(dòng)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(rèn)可，再次證明中達(dá)電通是客戶值得信賴的合作伙伴。運(yùn)行實(shí)踐表明，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，安全可靠，性價(jià)比高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。