富士人機界面與變頻器在塑料薄膜生產線中的高級應用

一、前言
塑料薄膜 吹拉成型機械設備 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，經過擠出、中空、定型、拉伸、冷卻等幾部工藝，使原材料經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 ，漸漸國內企業(yè)也紛紛 研制，并在市場上有良好應用。富士貿易為北京塑料工業(yè)聯合公司技術開發(fā)部選型用富士人機界面作同步調速器，用變頻器作精確傳動控制，可完成相關設備的控制要求和精度，為用戶創(chuàng)造新的經濟增長點。

二、 系統控制工藝
該系統電氣控制主要由三部分構成：鼓風與上料系統、塑料顆粒加溫擠出系統，多步牽引與成型系統
1、 鼓風與上料系統
系統工藝較為簡單，主要功能為原材料輸送及吹風系統。利用富士變頻器可輕松實現調速控制。
2、 塑料顆粒加溫擠出系統
系統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/輸出形式及相關報警模式。三鍵式面板操作十分方便。
3、 多步牽引與成型系統
此部分為整個生產工藝控制過程中最為復雜的部分，該部分要求系統由5臺變頻器構成，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，其速度為跟蹤一牽成一定比例的 線性 調速，使薄膜不會過緊或過松。
C：四牽、五牽為拉伸 系統，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隨工藝調整隨時變化，每次開車 時需調用不同的工藝參數。

三、 系統電氣設計
根據以上控制要求，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、數據處理及人機界面于一體的強大功能，采用POD實現5臺變頻器集成聯動頻率和參數換算，及相應各臺變頻器的頻率，線速度，工作電流 的集中顯示。并利用POD內的存貯器，將各種工藝參數存貯起來，每次開機時根據不同產品生產，一鍵式調用工藝參數。

四、 系統構成與分析
本電氣系統要求較高，技術含量較大，大多是用軟件來實現其功能，因此要求選用優(yōu)質產品，可靠性高，系統運行穩(wěn)定，在一定基礎上做到免維護。因此在硬件上全部選用富士電機優(yōu)質產品。
1、 變頻器
選用富士電機無錫工廠生產的G1S系列變頻器。該工廠已獲得ISO14001認證和ISO9002認證。G1S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 轉矩 控制，0.5HZ低頻輸出200%的啟動 轉矩 能在各種運行條件下實現對電動機的最佳控制。本系統中充分利用了G1S變頻器的 恒轉矩 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診斷與可能性提高上發(fā)揮了完美應用。
2、 人機界面
選用日本富士電機生產的優(yōu)質觸摸屏UG221H-LC4。 機器為5.7英寸，蘭底單色。內部有大量的宏指令運 算 功能用于數據處理和通信。有 專用 通信口可與變頻器及溫控表等產品通信，有打印機接口，可打印相應生產和系通診斷 工況，內部有存儲空間，用于放置各種工藝參數。與富士變頻器萬能DI/DO口實現完美控制。漂亮的外觀及清晰的顯示器能將整個 系統狀態(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。
3、 具體實現下圖：
圖一電氣連接圖

本系統具體操作如下；
㈠、調 車 狀態(tài)：這步根據不同產品生產及不同工藝要求進行試 車過程，將調試好的各種工藝參數存貯在P觸摸屏中，以便正常生產時隨時調用。
首次調試：在觸摸屏上按手動。這時5臺變頻器的頻率調整由外部端子點動 加/減速，達到現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：在POD 上按自動，根據工藝要求調用已存貯的1-5號工藝，按生產要求生產。在生產中需要提高或減少產量，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 數學模型跟蹤一牽速度增加或減少，達到正常生產。

五、 結束語：
本系統將大量工作用于開發(fā)上，硬件聯接簡單，可 靠，維護方便。主要功能由軟件實現，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)造產值一億余元。本應用案列還可應用在許多 其他類似場合，對于多臺變頻聯動應用都適合。


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