富士人機(jī)界面與變頻器在塑料薄膜生產(chǎn)線中的高級(jí)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)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(jī)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(jī)械設(shè)備 有著廣泛的市場(chǎng)，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(guò)擠出、中空、定型、拉伸、冷卻等幾部工藝，使原材料經(jīng)過(guò)流水線成為中空薄膜，用于各種包裝材料場(chǎng)合。過(guò)去此類設(shè)備主要從國(guó)外進(jìn)口，由于成本和維護(hù)費(fèi)用高，維護(hù)周期長(zhǎng) ，漸漸國(guó)內(nèi)企業(yè)也紛紛 研制，并在市場(chǎng)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(jī)界面作同步調(diào)速器，用變頻器作精確傳動(dòng)控制，可完成相關(guān)設(shè)備的控制要求和精度，其售價(jià)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(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
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?cái)D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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)調(diào)速控制。
塑料顆粒加溫?cái)D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(shí)現(xiàn)各點(diǎn) 溫度自動(dòng)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(bào)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(gè)生產(chǎn)工藝控制過(guò)程中最為復(fù)雜的部分，該部分要求系統(tǒng)由5臺(tái)變頻器構(gòu)成，分為一牽、二牽、三牽、四牽、五牽個(gè)部分，動(dòng)作如下：
A：一牽為為基準(zhǔn)速度控制，該臺(tái)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(tái)變頻器跟蹤其速度作線性變化。
B ：二牽、三牽為中間過(guò)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(huì)過(guò)緊或過(guò)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(shí)變化，每次開車 時(shí)需調(diào)用不同的工藝參數(shù)。
系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)
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(jī)界面于一體的強(qiáng)大功能，采用POD實(shí)現(xiàn)5臺(tái)變頻器集成聯(lián)動(dòng)頻率和參數(shù)換算，及相應(yīng)各臺(tái)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(lái)，每次開機(jī)時(shí)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(lái)實(shí)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(yùn)行穩(wěn)定，在一定基礎(chǔ)上做到免維護(hù)。因此在硬件上全部選用富士電機(jī)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
變頻器
選用富士電機(jī)無(wú)錫工廠生產(chǎn)的G11系列變頻器。該工廠已獲得ISO14001認(rèn)證和ISO9002認(rèn)證。G11系列變頻器為低噪聲高性能，多功能變頻器。具有 動(dòng)態(tài)矢量 轉(zhuǎn)矩 控制，0.5HZ低頻輸出200%的啟動(dòng) 轉(zhuǎn)矩 能在各種運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)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(dòng)小功能及萬(wàn)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(hù)功能和維護(hù)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(jī)界面
選用日本富士電機(jī)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)觸摸屏UG221H-LC4。 機(jī)器為5.7英寸，蘭底單色。內(nèi)部有大量的宏指令運(yùn) 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(jī)接口，可打印相應(yīng)生產(chǎn)和系通診斷 工況，內(nèi)部有存儲(chǔ)空間，用于放置各種工藝參數(shù)。與富士變頻器萬(wàn)能DI/DO口實(shí)現(xiàn)完美控制。漂亮的外觀及清晰的顯示器能將整個(gè) 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(jí)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(jìn)行試 車過(guò)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(shí)隨時(shí)調(diào)用。
首次調(diào)試：在POD上按手動(dòng)。這時(shí)5臺(tái)變頻器的頻率調(diào)整由外部端子點(diǎn)動(dòng) 加/減速，達(dá)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(dòng)，根據(jù)工藝要求調(diào)用已存貯的1-5號(hào)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(diǎn)動(dòng)一牽變頻加速或減速，那么二牽、三牽、四牽、五牽會(huì)自動(dòng)按 照 數(shù)學(xué)模型跟蹤一牽速度增加或減少，達(dá)到正常生產(chǎn)。
結(jié)束語(yǔ)：
本系統(tǒng)將大量工作用于開發(fā)上，硬件聯(lián)接簡(jiǎn)單，可 靠，維護(hù)方便。主要功能由軟件實(shí)現(xiàn)，工人操作與維護(hù)十分簡(jiǎn)單，真正可稱為傻瓜機(jī)。 在環(huán)球公司運(yùn)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(chǎng)合，對(duì)于多臺(tái)變頻聯(lián)動(dòng)應(yīng)用都適合。
