富士人機界面與變頻器在塑料薄膜生產(chǎn)線中的高級應(yīng)用
發(fā)布時間：
2015-11-04 01:11
富士貿(mào)易公司系統(tǒng)集成部
關(guān)鍵詞：人機界面、變頻器、同步控制、系統(tǒng)集成、通訊
前言
塑料薄膜 吹拉成型機械設(shè)備 有著廣泛的市場，如薄膜包裝，腸衣制造，等等。 主要功能是將乙烯顆粒原材料加溫融化，經(jīng)過擠出、中空、定型、拉伸、冷卻等幾部工藝，使原材料經(jīng)過流水線成為中空薄膜，用于各種包裝材料場合。過去此類設(shè)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(nèi)企業(yè)也紛紛 研制，并在市場上有良好應(yīng)用。富士貿(mào)易為北京塑料工業(yè)聯(lián)合公司技術(shù)開發(fā)部選型用富士人機界面作同步調(diào)速器，用變頻器作精確傳動控制，可完成相關(guān)設(shè)備的控制要求和精度，其售價只有意大利同樣產(chǎn)品的十分之一，為用戶創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點。
系統(tǒng)控制工藝
該系統(tǒng)電氣控制主要由三部分構(gòu)成：鼓風(fēng)與上料系統(tǒng)、塑料顆粒加溫擠出系統(tǒng)，多步牽引與成型系統(tǒng)
鼓風(fēng)與上料系統(tǒng)
系統(tǒng)工藝較為簡單，主要功能為原材料輸送及吹風(fēng)系統(tǒng)。利用富士變頻器可輕松實現(xiàn)調(diào)速控制。
塑料顆粒加溫擠出系統(tǒng)
系統(tǒng)主要是材料擠出溫度及牽引各環(huán)節(jié)薄膜溫度的恒 溫控制。主要利用富士PXW5型溫控器實現(xiàn)各點 溫度自動控制。
富士溫控表有各種規(guī)格，具有自整定及模糊控制功能，并具有各種輸入/輸出形式及相關(guān)報警模式。三鍵式面板操作十分方便。
多步牽引與成型系統(tǒng)
此部分為整個生產(chǎn)工藝控制過程中最為復(fù)雜的部分，該部分要求系統(tǒng)由5臺變頻器構(gòu)成，分為一牽、二牽、三牽、四牽、五牽個部分，動作如下：
A：一牽為為基準速度控制，該臺變頻器作為主要變頻器，配合生產(chǎn)工藝增減速度，其他四臺變頻器跟蹤其速度作線性變化。
B ：二牽、三牽為中間過度傳送系統(tǒng)，其速度為跟蹤一牽成一定比例的 線性 調(diào)速，使薄膜不會過緊或過松。
C：四牽、五牽為拉伸 系統(tǒng)，跟蹤一牽成一定比例變化。最后成型與卷繞。
D：所有各牽的比例系數(shù)隨工藝調(diào)整隨時變化，每次開車 時需調(diào)用不同的工藝參數(shù)。
系統(tǒng)電氣設(shè)計
根據(jù)以上控制要求，本方案不用變頻器同步卡和PLC控制，充分利用富士POD集控制、通信、數(shù)據(jù)處理及人機界面于一體的強大功能，采用POD實現(xiàn)5臺變頻器集成聯(lián)動頻率和參數(shù)換算，及相應(yīng)各臺變頻器的頻率，線速度，工作電流 的集中顯示。并利用POD內(nèi)的存貯器，將各種工藝參數(shù)存貯起來，每次開機時根據(jù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)，一鍵式調(diào)用工藝參數(shù)。
系統(tǒng)構(gòu)成與分析
本電氣系統(tǒng)要求較高，技術(shù)含量較大，大多是用軟件來實現(xiàn)其功能，因此要求選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，可靠性高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，在一定基礎(chǔ)上做到免維護。因此在硬件上全部選用富士電機優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
變頻器
選用富士電機無錫工廠生產(chǎn)的G11系列變頻器。該工廠已獲得ISO14001認證和ISO9002認證。G11系列變頻器為低噪聲高性能，多功能變頻器。具有 動態(tài)矢量 轉(zhuǎn)矩 控制，0.5HZ低頻輸出200%的啟動 轉(zhuǎn)矩 能在各種運行條件下實現(xiàn)對電動機的最佳控制。本系統(tǒng)中充分利用了G11變頻器的 恒轉(zhuǎn)矩 輸出功能，通訊 功能，低速脈動小功能及萬用DI/DO功能，和變頻啟/停調(diào)速多種方式任意切換功能。其豐富 的保護功能和維護功能也在系統(tǒng)診斷與可能性提高上發(fā)揮了完美應(yīng)用。
人機界面
選用日本富士電機生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)觸摸屏UG221H-LC4。 機器為5.7英寸，蘭底單色。內(nèi)部有大量的宏指令運 算 功能用于數(shù)據(jù)處理和通信。有 專用 通信口可與變頻器及溫控表等產(chǎn)品通信，有打印機接口，可打印相應(yīng)生產(chǎn)和系通診斷 工況，內(nèi)部有存儲空間，用于放置各種工藝參數(shù)。與富士變頻器萬能DI/DO口實現(xiàn)完美控制。漂亮的外觀及清晰的顯示器能將整個 系統(tǒng)狀態(tài)完美顯示。其觸摸功能可讓用戶在屏上控制監(jiān)視各級工藝與工況。
本系統(tǒng)具體操作如下；
㈠、調(diào) 車 狀態(tài)：這步根據(jù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)及不同工藝要求進行試 車過程，將調(diào)試好的各種工藝參數(shù)存貯在POD中，以便正常生產(chǎn)時隨時調(diào)用。
首次調(diào)試：在POD上按手動。這時5臺變頻器的頻率調(diào)整由外部端子點動 加/減速，達到現(xiàn)想工況之后按存貯鍵，這樣此步工藝就存在POD中。
㈡、正常生產(chǎn)：在POD 上按自動，根據(jù)工藝要求調(diào)用已存貯的1-5號工藝，按生產(chǎn)要求生產(chǎn)。在生產(chǎn)中需要提高或減少產(chǎn)量，只要點動一牽變頻加速或減速，那么二牽、三牽、四牽、五牽會自動按 照 數(shù)學(xué)模型跟蹤一牽速度增加或減少，達到正常生產(chǎn)。
結(jié)束語：
本系統(tǒng)將大量工作用于開發(fā)上，硬件聯(lián)接簡單，可 靠，維護方便。主要功能由軟件實現(xiàn)，工人操作與維護十分簡單，真正可稱為傻瓜機。 在環(huán)球公司運行一年多，性能穩(wěn)定可靠，操作方便，至今已創(chuàng)造產(chǎn)值一億余元。本應(yīng)用案列還可應(yīng)用在許多 其他類似場合，對于多臺變頻聯(lián)動應(yīng)用都適合。
