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台达机电产品在塑料薄膜生产线上的应用 |
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作者：常州凌普工业自动化公司 袁盛和 |
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摘要：本文主要介绍了台达机电产品（触摸屏、PLC、变频器、温控器等）在塑料薄膜生产线上的应用。该控制系统结合台达HMI、PLC、和变频器等自动化产品，操作界面友好简单，实现了设备的技术升级与高效节能。系统运行证明：台达产品稳定可靠，控制效率高，值得业界同行借鉴和推广。
关键字：台达、变频器、PLC、人机界面、温控器
1 引言
近年来，适应包装行业对包装物要求的不断提高，各种功能膜市场发展迅速。经过双向拉伸生产的塑料薄膜可有效改善材料的拉伸性能（拉伸强度是未拉伸薄膜的3-5倍）、阻隔性能、光学性能、耐热耐寒性、尺寸稳定性、厚度均匀性等多种性能，并具有生产速度快、产能大、效率高等特点，市场迅速发展。当前随着现代化科技的发展，塑料薄膜设备有着广阔的市场，如薄膜包装、医疗卫生、妇婴用品等，尤其是医疗卫生和妇婴用品上，对产品有着更为严格的要求。过去此类设备主要从欧美进口，由于成本和维护费用高昂，国内一些企业也开始研制，价格只有进口设备的1/10左右，相应的控制水平也参差不齐。
面对日益复杂的要求和相应产生的生产效率问题，本文基于台达的DVP系列 PLC和HMI及伺服等自动化产品，成功实现了一套基于台达机电产品的塑料薄膜生产线自动控制系统。此控制系统控制核心部件全套用台达产品，包括PLC，触摸屏，变频器及温控表等产品。机器完整外形图如图1所示。
图1 控制系统机器外形实景图
2 制造工艺及系统背景简介
塑料薄膜的通常的制造工艺图如图2所示：
图2 塑料薄膜制造工艺示意图
起初该设备厂采用同步控制器+变频器作同步调节，PLC、变频器、同步器、温控表等产品品牌均不一样，使用起来尤其是服务上比较麻烦，经过与客户沟通，最终确定用台达变频器+PLC+触摸屏+温控表做的成套系统解决方案。
3 系统方案
3.1 系统配置
控制系统技术方案的设备配置如表1所示：表1 控制方案的设备配置表
 上述表格仅列举出控制系统主要元器件，此外还包括低压电器（低压断路器、电磁接触器、电磁继电器、按钮、指示灯等）、检测传感器（接近开关、行程开关等）、变频器通讯电缆等，此处均不予赘述。
3.2 控制框架
本设备触摸屏与PLC间采用RS232通讯，考虑到站号比较多可能会影响通讯速度，所以温控表、变频器分别与触摸屏、PLC用RS485通讯连接，系统控制框架如图3所示：
图3 系统控制框图
3.3 控制画面
（1）主监控画面
开机首先进入主监控画面（如图4所示），在这里可以设置和观看设备的各个参数数据； ，通过这个按钮，可以根据图7中的 而切换是不是多变频之间同步投入运行。
各变频器速度可以直接在跳出来的小键盘上输入数字，也可以通过弹出的小窗口通过上下键进行微调。
图4 系统主监控画面
（2）温度设定及显示画面
温度设定及显示，行业里原先大多采用普通温控仪表，设定和查看温度时候需要相关人员跑过去，尤其是模具冷水机，安装在设备上方，每次修改设定值都要爬上爬下的，非常不方便。
本次我们采用了的台达温控表均带有RS485通讯接口，所有温度信息的设定与监控都可以直接在触摸屏上操作，并可以随时根据工艺要求进行修改，真正做到方便、快捷。
图5即为温度设定及显示画面；
图5 温度显示及设定示意画面
（3）系统参数画面
本页面主要是工作时配合主监控画面对变频器的速度校正参数进行设定和修改，并可以把不同的产品的生产参数进行存储，下次再有生产该产品时候直接调用参数配方即可，大大节省了时间，也减少了物料的浪费。如图6所示：
图6 系统参数设置画面
（4）工艺参数画面
由于取消了原先使用的同步控制器，现在所有电机的同步皆由PLC运算后通过变频器给定，此页面可以分别设置各个变频器的速度比例关系。如图7所示：
图7 工艺参数设置画面
卷绕长度设定，通过设置这个参数，可以使收卷电机到达设定长度时候自动翻转，自动切断原先生产的产品，同时换上空的收卷轴，以达到在生产线不停机的情况下对产品换轴。
4 干扰问题及解决方法
由于所有变频器温控表均采用RS485通讯，方便的同时，主要麻烦就是干扰问题，为了防止干扰的出现，我们在设计的时候就全部采用了双绞屏蔽线，不过在调试过程中，我们发现主电机启动后压力表上数据会闪烁，同时接近开关上灯也一直亮，查布线一直没有效果，加滤波器时间上怕来不及，就直接在变频器输出端加装了磁环，到目前为止还没有再有问题反馈。
5 结束语
根据客户设备技术要求，本塑料薄膜生产线自动控制系统结合台达HMI、PLC、变频器、温控器等自动化产品，为客户开发了一套稳定可靠的生产线系统，受到了客户和使用单位的充分认可，再次证明中达电通是客户值得信赖的合作伙伴。运行实践表明，系统性能稳定，安全可靠，性价比高，值得业界同行借鉴和推广。
参考文献
[1] 台达DVP-PLC应用技术手册，台达内部资料 2007
[2] 台达DOP-A/AE人机界面应用技术手册，台达内部资料 2007
[3] 台达VFD-B、VFD-M系列变频器使用手册，台达内部资料 2007
[4] 变频器在工业中的选择与应用 刘继党等 科技信息2009年第23期(end)
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(10/12/2010) |
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