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吹塑机/中空成型机 |
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UniMAT PLC在中空成型机控制系统中的应用 |
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newmaker |
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本文简要介绍了中空成型机的工作原理及其控制系统，并详细介绍了UniMAT PLC模块与西门子CPU配合使用来实现中空成型机的控制系统的各项功能，为中空成型机的生产商提供了一个具有更高性价比的控制系统解决方案。
一、吹塑机的概念
中空吹塑机主要是用于生产瓶、壶、罐、桶及小型异形件等各种单层、双层、（双层）可视液位线吹塑中空制品，特别适用于PVC、PE、PC、PP、PS、PA等原料的中空吹塑。中空吹塑成型机原理为“挤—吹”成型。挤出机均采用变频电机调速，既可获得大的调速范围以满足不同制品的要求，又可使挤出型坯相当稳定,以保证产品重量的统一。挤出机塑化的熔融塑料经挤出机头形成型坯，型坯进入模具压缩空气吹塑成型，即完成一个循环。目前市场上的中空吹塑机有大机型和小机型。小机型里又分单工位和双工位。双工位工作时，左右工位各完成一个工作过程算一个循环。
中空吹塑机由机械、电气、液压、气路、水路及伺服油源(选配)等部分组成。
系统示意图
2. 系统描述
中空吹塑机采用变频电机的调速控制系统；机头及挤出机的加热与温控系统；动作程序控制系统（PLC）及相应的安全防护系统等。人机界面采用触摸屏输入。
工艺流程：机筒模头加热保温一定时间—启动挤料—调整机头调好挤出成型管坯—[启动—模架上—合模—风嘴上—电热切片切断管坯—抬模头上—模架下—风嘴下—吹气冷却成型—吹针微抽—拉底下—开模—模架上]自动循环工作。
三、控制系统设计
3.1 系统原理及配置
工作过程：粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态，通过采集电子尺数据，反馈控制挤出熔料量，使熔料通过预定流速进入机头。当储料量达预定值时，机头口模打开，并根据设定的型坯壁厚曲线，调节模芯进行型坯壁厚控制。然后，将完成的制品型坯置于吹塑模腔内，模具按照设定的速度进行合模，合模时要求运动平稳，左右平衡。合模后进行吹气，型坯在气体压力的作用下紧贴模具内壁，保持压力冷却定型后开模，由机械手取出制品。
系统电气控制部分的主要配置如下：
单架机：
6ES7214-1AD23-0XB8 1PCS
UN231-7PH22-0XA0 1PCS
UN231-7PD22-0XA0 1PCS
UN232-OHB22-0XA0 1PCS
UN231-0HF22-0XA0 1PCS
UN222-1BH22-0XA0 1PCS
MT4404T 7寸彩屏1PCS
18DI/30DO 12TC,2AO具体根据机器而定
双架机
6ES7216-2AD23-0XB8 1PCS
UN231-7PH22-0XA0 1PCS
UN231-7PD22-0XA0 1PCS
UN232-OHB22-0XA0 1PCS
UN222-1BH22-0XA0 1PCS
MT4404T 7寸彩屏1PCS
24DI/32DO 12TC,2AO具体根据机器而定
（1）主机主要采用西门子S7-200系列 6ES7214-1AD23-0XB8（单架机）和6ES7216-2AD23-0XB8（双架机）控制。编程采用结构化编程理念，机器动作手，自动程序，温控程序，报警及保护控制程序，数据转换程序等分程序块。编于修改和检测程序。
（2）扩展模块全部采用UniMAT西门子兼容模块，温度的测量采用工业铠装绝缘K型热电偶。温度控制由UniMAT系列的8路热电偶模块UN231-7PH22-0XA0和4路热电偶模块UN231-7PD22-0XA0完成，模块将采集到的温度模拟信号反馈到CPU，通过CPU内部程序PID自动调节，精确控制各段温度，静态控温精度在±0.5℃；保证塑化温度恒定不变，保证塑料溶液的流动性。
（3）锁模压力由模拟量输入模块UN231-0HF22-0XA0采集，通过压力传感器实时反馈锁模时压力，确保锁模压力稳定；油路PQ阀控制，采用UN232-0HB22-0XA0控制PQ阀，方便设定每个油压动作的压力和流量。
（4）壁厚控制由UN231-0HF22-0XA0输入模块采集型坯长度和模芯间隙的电子尺反馈信号，然后通过模拟量输出模块UN232-0HB22-0XA0控制执行机构驱动伺服阀来实现。
（5）操作面板采用KINCO高清触摸屏完成整机的型坯温度、动作压力、流量，机器动作时间参数，工艺参数的设定、显示等，采用菜单式程序控制，操作简便可靠。
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(2/17/2012) |
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