文：中達電通股份有限公司  李得寧

　　【摘要】本文主要介紹台達自動化產品EH2係列PLC和TP04-BL-C係列文本顯示器及E係xi列lie變bian頻pin器qi在zai自zi動dong聚ju氨an酯zhi發fa泡pao機ji上shang的de綜zong合he方fang案an應ying用yong
，通tong過guo台tai達da豐feng富fu完wan善shan的de產chan品pin線xian提ti供gong的de量liang身shen定ding製zhi式shi設she備bei控kong製zhi解jie決jue方fang案an，實shi現xian了le設she備bei的de自zi動dong化hua控kong製zhi的de快kuai捷jie應ying用yong。

　　【Abstract】This paper mainly introduces a series of automation products EH2 PLC and TP04-BL-C series text display and E series automatic inverter in the polyurethane foam comprehensive solution on the application, through the platform of the product line, provide professional equipment controlsystem for a solution to the equipment of automatic control in quick application.

　　【關鍵詞】自動化
；PLC；文本；變頻器
；解決方案

　　【Keywords】automation;PLC;text; inverter;solution

　　聚氨酯作為一種靈活的化學樹脂，具有橡膠般的柔軟觸感，並可按照實際用途塑造成各種形狀。

　　目前，聚氨酯的年總產量達1000萬噸
，仍處於高速增長期
，全年平均增長率是GDP的兩倍。在中國
，聚氨酯維持著20%以上的增長速度，2010年中國的聚氨酯總產量達300多萬頓。

　　聚氨酯原料品種及組成的多樣性的特點可合成性能各異的高分子材料，從其本體材料（即不含溶劑）的外觀性嚴主講，可得到由柔軟至堅硬的彈性體；泡沫材料，從其本體性質（或者說其固化物)而言，基本上是彈性體性質

，它的一些物理化學性質，如粘接強度、機械性能、耐久性
、耐低溫性、耐藥品性，主要取決於所生成的聚氨酯固化物的化學結構。所以

，需要要對聚氨酯合成物進行不同的配方設計。

　　聚ju氨an酯zhi發fa泡pao機ji是shi將jiang發fa泡pao原yuan料liao聚ju氨an酯zhi配pei合he一yi定ding比bi例li的de化hua學xue物wu質zhi混hun合he成cheng原yuan液ye澆jiao注zhu到dao特te定ding的de模mo具ju在zai模mo具ju內nei通tong過guo化hua學xue反fan應ying發fa泡pao，使shi其qi混hun合he液ye體ti充chong滿man整zheng個ge模mo具ju腔qiang體ti
，冷leng凝ning一yi定ding的de時shi間jian後hou生sheng成cheng富fu有you彈dan性xing的de模mo具ju腔qiang形xing狀zhuang的de成cheng品pin對dui象xiang。

　　1   控製係統的組成

　　控製係統：DVP40EH00R2 *1；驅動部分：VFD015E43A *2
；顯示控製係統：TP04G-BL-C *1。

　　2   聚氨酯原料的組成

　　聚氨酯原料的主要組成成分為：黑料和白料
；聚氨酯硬泡為黑料與白料化學反應而成。

　　白料：聚醚多元醇的俗稱，也稱組合料
，顏色為白色，故稱“白料”；黑料：粗MDI的俗稱，也叫“聚合MDI”
，化學名稱是“多亞甲基苯基多異氰酸酯”，顏色一般是黑色，故稱“黑料”。

　　3   製程核心工藝

　　在發泡成型過程中，原料溫度與環境溫度的高低及恒定的穩定性直接影響產品質量。

　　環境溫度以20～30℃為宜。原料溫度可控製在20～30℃範圍。溫度較低時，發泡反應進行緩慢
，泡沫因化時間長；溫度高，則發泡反應進行快，泡沫因化時間短。溫度過高或過低，都不易得到高質量的產品。

　　模mo具ju中zhong黑hei料liao與yu白bai料liao的de反fan應ying是shi一yi個ge放fang熱re反fan應ying，放fang出chu的de熱re量liang使shi發fa泡pao濟ji汽qi化hua而er形xing成cheng泡pao沫mo。模mo具ju溫wen度du的de高gao低di直zhi接jie影ying響xiang反fan應ying熱re移yi走zou的de速su度du。模mo具ju溫wen度du低di，反fan應ying熱re移yi走zou快kuai，發fa泡pao倍bei數shu小xiao，製zhi品pin密mi度du大da，表biao皮pi厚hou。模mo具ju溫wen度du控kong製zhi40～45℃。在實際生產過程中，應根據需要選擇合適的溫度，並盡量予以恒定。

　　為了保證聚氨酯發泡反應的充分進行，發泡前應將外殼、內膽、模具作預熱處理。保持箱體尺寸、外觀形狀不變形，從而保證成品的質量，是一個需要特別注意的重要事項，模具是一個很重要的因素。

　　聚氨酯硬泡發泡原理是：反應熱使發泡劑汽化，發泡體係體積膨脹。這種膨脹作用將導致泡沫體係的內壓升高。聚氨酯在發泡過程中產生的壓力為0.5～0.1kg/cm²，箱體在承受發泡壓力時，易發生變形，這需要有內外模具來承載壓力，模具應具備足夠的強度。

　　聚(ju)氨(an)酯(zhi)發(fa)泡(pao)時(shi)，黑(hei)料(liao)和(he)白(bai)料(liao)在(zai)發(fa)泡(pao)機(ji)混(hun)合(he)室(shi)內(nei)停(ting)留(liu)的(de)時(shi)間(jian)很(hen)短(duan)，一(yi)般(ban)幾(ji)分(fen)之(zhi)一(yi)秒(miao)至(zhi)幾(ji)秒(miao)，混(hun)合(he)效(xiao)率(lv)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)因(yin)素(su)。黑(hei)料(liao)和(he)白(bai)料(liao)混(hun)合(he)均(jun)勻(yun)才(cai)能(neng)保(bao)證(zheng)泡(pao)沫(mo)的(de)泡(pao)孔(kong)細(xi)膩(ni)
、均勻、並展現出良好的效果。

　　4 設備工藝流程

　　設備工藝流程圖
，如圖1所示。

　　圖1 設備工藝流程圖

　　5 設備結構及功能詳解

　　設備由澆注係統、加熱係統、壓力監控係統
、PLC中央單元處理係統、人機對話係統（狀態顯示及命令下達用文本顯示器）、計量泵總成
、注料

、清洗係統、料液儲罐循環係統、製冷冷卻係統等組成。

　　澆注係統由澆注頭微電腦程控器PLC、澆注頭
、攪拌電機等組成。采用針閥注料裝置，由計算機PLC控製澆注量，配有螺旋柵齒組合式攪拌頭，進行高速旋轉攪拌
，使聚氨酯料液混合均勻。

    加熱係統通過高精度溫度控製器，控製整個係統溫度

，使料液在整個循環過程中保持工藝所需的溫度範圍。

   壓力監控係統通過高精度數位壓力儀表
，監控管路料液壓力，並實行超壓自動報警及保護處理。

    PLC中央單元處理係統，控製料液澆注量、測定並顯示計量泵轉速、原料配比、自動清洗時間
、加工狀態處理

、時時工位信息處理等參數。

　　人機對話係統，顯示及設置澆注量、澆注時間、報警信息顯示提示、實時工位信息顯示、加工各區段運行狀態顯示等信息。

　　計量泵總成，采用特製的光機電裝置，將計量泵機械轉動信號變為電脈衝信號，通過微機處理，精確測出計量泵每轉排量

，以“克”為計量單位，提高計量精度
，每個料罐均由一套計量係統來精確控製其出料量。計量泵轉速采用機械無級變頻調速。

   注料、清洗係統是由氣源三聯機、電磁閥、清洗罐、多種閥門、氣缸及用戶自行配套的壓縮機等組成。當澆注頭中央程控器PLC發出指令時，通過各種電磁閥和氣缸控製澆注頭行使澆注動作或對澆注頭進行清洗（液洗、氣衝）。

   料液儲罐循環係統
，其儲罐由優質不鏽鋼內膽、PU 硬泡層及循環加熱導油夾層組成；循環加熱油經油箱加熱後，經泵輸入導油夾層進行循環流動，並由 PU 硬泡層對料液保溫
，循環冷卻水可使料罐溫度迅速降低。

　　zhilenglengquexitongcaiyonggaoxiaodezhilengji，tigonglengqueyelailengquehunhetoudezhuzhoujizhuzhouyuzhouchengzhijianyouyugaosuxuanzhuanchanshengdefare
，quebaoxitongzhengchanggongzuobingyanchangjiaozhutoudeqingxizhouqi。

　　6 控製架構及人性化的控製界麵設計

　　部分畫麵處理如圖2所示。

　　圖 2  部分顯示畫麵

　　7 控製程序設計與規劃

　　部分程序處理如圖3所示。

　　圖3  部分程序處理

　　8 主要應用市場

　　適用於汽車行業、工藝品行業、家用電器、PU家具行業、健身器材行業
、填充材料
、聚氨酯橡膠等行業。

　　適合生產聚氨酯枕頭、方向盤、保險杆、汽車座墊、導流板、儀表板、遮日板、摩托車座墊、自行車座墊、保溫材、冰箱、扶手、自成皮、高回彈
、慢回彈
、玩具類、健身器材、保溫層、汽機車座墊
、硬質發泡、冷藏庫板材、醫療器材
、彈性體、鞋底等。

　　9 結束語

　　隨sui著zhe材cai料liao學xue的de飛fei速su發fa展zhan，市shi場chang對dui聚ju氨an酯zhi的de需xu求qiu不bu斷duan的de提ti升sheng擴kuo大da
，相xiang之zhi配pei套tao的de聚ju氨an酯zhi發fa泡pao機ji的de功gong能neng和he性xing能neng也ye在zai不bu斷duan的de提ti升sheng。結jie合he台tai達da豐feng富fu的de產chan品pin線xian和he優you良liang的de產chan品pin性xing能neng及ji完wan善shan的de服fu務wu網wang絡luo，配pei合he自zi動dong化hua產chan品pin組zu成cheng的de整zheng體ti解jie決jue方fang案an，以yi經jing濟ji的de成cheng本ben、較高的性價比完成客戶產品的自動化控製需求。

　　作者簡介：

　　李得寧，男，出生於1984年9月，畢業於天津科技大學，電氣工程及自動化專業。現任中達電通股份有限公司天津機電業務處應用工程師，主要從事台達TOP係列觸摸屏，DVP係列PLC，ASD係列伺服
，VFD係列變頻器，GMC係xi列lie數shu控kong係xi統tong，台tai達da溫wen控kong器qi等deng全quan係xi列lie工gong業ye控kong製zhi自zi動dong化hua產chan品pin的de市shi場chang拓tuo展zhan技ji術shu解jie決jue方fang案an支zhi持chi，製zhi定ding與yu實shi施shi綜zong合he自zi動dong化hua解jie決jue方fang案an，有you著zhe豐feng富fu的de行xing業ye經jing驗yan
，積ji澱dian了le不bu同tong行xing業ye間jian的de特te色se功gong能neng拓tuo展zhan技ji巧qiao與yu行xing業ye工gong藝yi。