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基于PLC觸摸屏及變頻器對吹膜機改造

1 引言

　　上世紀80年代來自臺灣的繼電器控制機械調速塑膠吹膜機，多段式電熱溫控器長期工作在頻繁的大電流通斷狀態，接觸器損壞率非常高。復雜的繼電器互鎖維修的難度很大，可靠性也非常低。齒輪減速器調速機械磨損嚴重且非常耗能。這些落后的技術使得需要投入大量的人力物力進行操作和維護，同時造成維護停機時間長，零配件消耗費用高等問題。鑒于以上落后的技術無法滿足生產需求和使企業在市場上處于競爭優勢，改造項目基于plc自動化平臺，采用固態繼電器控制溫度、變頻器調速、觸摸屏人機界面，大幅度改進設備自動化水平。

2 系統設計

　　2.1 塑膠吹膜機工藝

　　塑膠吹膜機是一種把顆粒狀的塑膠原料制造成塑膠薄膜的機器，其工藝流程如圖1所示。在入料口加入塑膠原料，同時加熱主螺桿和旋轉模頭。待各溫度值到達設定值時啟動機器，此時經過高溫熔化后的塑膠原料在主螺桿的帶動下由環狀的旋轉模頭擠出，擠出的薄膜經過風冷和水冷后被引取輪引出，再經過壓花輪a和壓花輪b壓花后被引入輪引入到卷曲輪，最后由卷曲輪將薄膜卷成一卷卷的成品。

　　2.2 改造目標

　　系統要穩定可靠，可長時間無故障運行；可以保存多組配方，并能按預先設定的配方自動的調整各馬達的速度；要操作簡單，可以集中控制，節省人力；要有故障報警及保護裝置。

　　2.3 技術方案

　　（1）將原有的溫控器加接觸器控制溫度的方式，改為plc加溫度模塊加固態繼電器的方式。因為固態繼電器是無觸點的控制器件，損壞率非常低，用于加熱時的頻繁大電流接通很適合。plc加溫控模塊的方式很穩定，控溫準，并且溫度可以集中控制。根據經濟實用的原則，本工程選用了永宏電機的fbs-32mat型plc，fbs-tc6溫控模塊，fbs-4da模擬量輸出模塊，fbs-6ad模擬量輸入模塊和fbs-cb5通信模板。

　　（2）將原有的通過機械部分更換齒輪減速比的調速方式，改為用變頻器改變電機頻率調速。變頻器調速具有節能，穩定的優點。同時解決了機械調速的磨損和維修難問題，而且通過用plc模擬量輸出的功能控制變頻器，可以集中控制變頻器，操作簡單。本工程選用的變頻器均為藍海華騰v5系列。