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摘要
隨著中國塑料工業的發展,近幾年來中國塑料機械工業的年增長率都在30%左(zuo)右(you),利(li)潤(run)率(lv)增(zeng)長(chang)也(ye)遠(yuan)高(gao)於(yu)工(gong)業(ye)總(zong)產(chan)值(zhi)的(de)增(zeng)長(chang),是(shi)中(zhong)國(guo)機(ji)械(xie)行(xing)業(ye)中(zhong)增(zeng)長(chang)最(zui)快(kuai)的(de)產(chan)業(ye)之(zhi)一(yi)。目(mu)前(qian)中(zhong)國(guo)生(sheng)產(chan)的(de)塑(su)料(liao)加(jia)工(gong)機(ji)械(xie)已(yi)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)國(guo)內(nei)的(de)基(ji)本(ben)需(xu)要(yao),但(dan)與(yu)世(shi)界(jie)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)相(xiang)比(bi),中(zhong)國(guo)塑(su)料(liao)加(jia)工(gong)機(ji)械(xie)在(zai)質(zhi)量(liang)穩(wen)定(ding)性(xing)、自動化程度等方麵還有一定差距。據不完全統計,2002年中國塑機業產值大約為100億元左右,而同期國內巿場需求大約在200億元,還有很大的巿場空間。
在zai塑su料liao行xing業ye快kuai速su發fa展zhan的de同tong時shi,對dui塑su料liao的de質zhi量liang要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao。而er影ying響xiang熟shu料liao成cheng品pin質zhi量liang的de問wen題ti多duo種zhong多duo樣yang,最zui重zhong要yao的de一yi個ge問wen題ti就jiu是shi溫wen度du。生sheng產chan過guo程cheng中zhong,要yao將jiang溫wen度du嚴yan格ge的de控kong製zhi在zai一yi定ding範fan圍wei內nei,這zhe對dui控kong製zhi係xi統tong就jiu提ti出chu了le嚴yan格ge的de要yao求qiu。北bei京jing鼎ding實shi的dePB-TC-THC10以及PB-TC-RTD7型號的溫度控製器,很好的解決了塑料行業與橡膠行業溫度控製的問題。並且,北京鼎實的PB-TC-RTD7熱電阻溫度控製器,已經在杭州一塑料拉膜項目上,得到了很好的應用。
關鍵詞:塑料行業,橡膠行業,溫度控製,塑料機械
一、塑料生產機械的簡介:
在塑料製品的生產過程,最主要的設備為塑料機械,其種類主要為以下幾種:
1、 擠出機
jichujishizailuogandezuoyongxiajiangrongrongsuliaotongguogudingxingzhuangdejichukoujichu,zaiqianyinjizuoyongxiajingguolengdingxinghouqiege,zhuyaoyongyugezhongxiangtongjiemianchanpindedaliangchixushengchan,ruguan、棒、異型材等,也可以 用於塑料改性造粒。
2、 吹塑機
chuisujishizhizaozhongkongresuxingzhipindechangyongfangfa,zhuyaochanpinshitongmohezhongkongrongqi。chuisujikeyitongguojiawenshiyudingchengxingzhipinsuhua,ranhoujinrumojuchuizhichengxing,zhezhongfangfazhuyaoyongyugaosugaochanliangdePET瓶和BOPP瓶生產。
3、 吹膜機
吹膜機是將塑料粒子加熱融化再吹成薄膜。吹膜機分很多種,有PE,POF等deng等deng。用yong全quan新xin的de粒li子zi吹chui出chu的de是shi新xin料liao,色se澤ze均jun勻yun,幹gan淨jing,袋dai子zi拉la伸shen好hao。吹chui膜mo機ji生sheng產chan的de膜mo適shi用yong於yu各ge種zhong高gao檔dang薄bo膜mo包bao裝zhuang,這zhe種zhong膜mo由you於yu其qi隔ge斷duan性xing好hao,保bao鮮xian,防fang濕shi,耐nai油you。
二、拉膜生產線機組組成:

拉膜生產線流程圖
整個生產機組主要由造粒設備、烘幹除塵設備、擠出設備、鑄片設備,縱向拉伸設備,橫向拉伸設備,收卷設備,分切設備等組成。
造粒設備:
該設備主要負責原材料的分離,將塑料塊破碎為為塑料顆粒。因為顆粒狀的塑料,更容易被加熱,也方便塑料的擠壓塑形。
烘幹除塵設備:
經jing過guo造zao粒li設she備bei的de形xing成cheng的de塑su料liao顆ke粒li,經jing常chang會hui有you水shui氣qi或huo者zhe粉fen塵chen產chan生sheng。這zhe些xie水shui汽qi和he粉fen塵chen必bi須xu在zai加jia熱re前qian予yu以yi去qu除chu,不bu然ran生sheng產chan出chu的de塑su料liao膜mo會hui有you氣qi孔kong,大da大da降jiang低di了le塑su料liao的de品pin質zhi。並bing且qie在zai這zhe一yi環huan節jie中zhong,烘hong幹gan除chu塵chen設she備bei同tong時shi起qi到dao了le一yi個ge預yu熱re作zuo用yong。
擠出設備:
擠(ji)出(chu)設(she)備(bei)主(zhu)要(yao)是(shi)擠(ji)出(chu)機(ji),負(fu)責(ze)塑(su)料(liao)的(de)加(jia)熱(re)。塑(su)料(liao)顆(ke)粒(li)經(jing)過(guo)擠(ji)出(chu)機(ji)頂(ding)端(duan)的(de)輸(shu)送(song)漏(lou)鬥(dou),進(jin)入(ru)擠(ji)出(chu)機(ji)的(de)擠(ji)壓(ya)係(xi)統(tong)。擠(ji)壓(ya)係(xi)統(tong)中(zhong)有(you)一(yi)到(dao)兩(liang)根(gen)螺(luo)杆(gan),螺(luo)杆(gan)在(zai)筒(tong)體(ti)中(zhong)不(bu)斷(duan)的(de)轉(zhuan)動(dong),將(jiang)塑(su)料(liao)向(xiang)前(qian)推(tui)動(dong)擠(ji)出(chu)。推(tui)動(dong)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),對(dui)塑(su)料(liao)不(bu)停(ting)的(de)加(jia)熱(re)。
縱橫拉伸設備:
當dang塑su料liao經jing過guo加jia熱re,變bian成cheng熔rong融rong狀zhuang態tai,這zhe時shi將jiang經jing過guo縱zong向xiang拉la伸shen設she備bei,將jiang熔rong融rong的de塑su料liao縱zong向xiang拉la伸shen。隨sui後hou,塑su料liao又you經jing過guo橫heng向xiang拉la伸shen設she備bei,進jin行xing橫heng向xiang拉la伸shen。
收卷設備:
收卷設備完成對薄膜的恒張力收卷。轉塔式收卷設備能保證薄膜在滿卷時自動換卷,不會中斷收卷。
最後經過分切設備進行定型裁剪,成品的熟料薄膜就生產出來了。
三、控製係統組成:
在整個拉膜生產線的控製中,要考慮到以下幾點控製:
1、 生產線的溫度控製
2、 生產線的傳動控製
3、 收卷機組的張力控製
4、 中央控製室的計算機監控
在溫度控製方麵,必須考慮到:
1) 如何快速準確的監測溫度;
2) 如何實時穩定的控製溫度。
3) 如何在有限的空間裏做到對所有傳感器的監控。
4) 如何滿足現場高速遠距離的傳輸。
5) 如何做到數據的顯示與操作。是否能在高溫環境工作。
6) 是否能在油汙粉塵比較多的環境工作。
7) 並且,在滿足以上所有需求的基礎上,又如何能最大限度的降低成本。
經過綜合考慮,該項目選擇了北京鼎實的7路熱電阻溫度控製器PB-TC-RTD7。
其溫度的控製係統圖如下:

控製係統組成圖
在整個溫度的控製係統中,采用了德國倫茨(LENZE)的驅動器來控製電機的轉速。而北京鼎實的熱電阻溫度控製器PB-TC-RTD7控製驅動器的輸出功率,並且該溫度控製器與現場的熱電阻傳感器連接,做到對溫度的實時檢測。
其中,PB-TC-RTD7熱電阻溫度控製器,與倫茨(LENZE)驅動器皆是由PROFIBUS協議,經過DP電纜與西門子300係列PLC進行通訊。PLC再經過以太網,與上位機相連。
現場的操作台,可以直接顯示所需參數,方便操作人員進行控製。
目前,國際上使用的變頻器與驅動器大多數都是使用PROFIBUS協議,諸如西門子,倫茨等廠家。PROFIBUS協議的傳輸速率快,最大可達12M。現在的工業控製中,對傳輸速率的要求越來越高,筆者認為,以後以太網傳輸將會成主導,但是,在近期內,還將是PROFIBUS傳輸為主。
傳統的溫度控製,一般的流程都是:傳感器——遠程IO——PLC——遠程IO——驅qu動dong器qi。這zhe種zhong控kong製zhi方fang式shi,首shou先xian是shi編bian程cheng麻ma煩fan,一yi旦dan調tiao試shi沒mei過guo,很hen難nan查zha錯cuo。其qi次ci,這zhe種zhong方fang式shi靈ling活huo性xing較jiao低di,一yi旦dan項xiang目mu有you點dian小xiao小xiao的de變bian動dong,都dou將jiang帶dai來lai很hen大da的de工gong作zuo量liang。最zui後hou,這zhe種zhong控kong製zhi方fang式shi,所suo需xu的de運yun行xing費fei用yong和he維wei護hu費fei用yong也ye是shi很hen高gao的de。
現在市場上的溫度控製器多種多樣,但是要能夠直接與西門子、ABB等廠家的PLC直接用PROFIBUS通訊的溫度控製器並不多。
四、通信網絡組成:
Profibus協議簡介
PROFIBUS 是目前國際上通用的現場總線標準之一,以其獨特的技術特點、嚴格的認證規範、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發展的應用行規,已成為最重要的和應用最廣泛的現場總線標準。PROFIBUS現場總線通訊協議包括兩個主要部分:
1. PROFIBUS DP:主站和從站之間采用輪循的通訊方式,主要應用於自動化係統中單元級和現場級通信。
2. PROFIBUS PA:電源和通信數據通過總線並行傳輸,主要用於麵向過程自動化係統中單元級和現場級通訊。
其中,PROFIBUS-DP 是高速網絡,通訊速率達到12M。PROFIBUS-DP 可以連接遠程I/O、執行機構、智能馬達控製器、人機界麵HMI、閥門定位器、變頻器等智能設備。一個PROFIBUS-DP 總線網絡中可以最多連接125 個從站設備。PROFIBUS-DP 的拓撲結構可以是總線型、星型和樹型,通訊介質可以是屏蔽雙絞線、光纖,也支持紅外傳輸。采用雙絞線時,不加中繼器最遠通訊距離可達1.2 公裏。采用光纖時,最遠通訊距離可達100 公裏以上,其中采用多模光纖,兩點間最遠距離可達3 公裏,采用單模光纖時,兩點間最遠距離可達20公裏。
五、熱電阻溫度控製器PB-TC-RTD7以及熱電偶溫度控製器PB-TC-THC10的特點:
1、 多種調節方式:支持手動控製,ON-OFF控製,以及PID調節控製。
ON-OFF控製:當控製字為0X8C時,即選定ON-OFF控製——檢測值低於設定值則ON(進行加熱),檢測值高於設定值則OFF(停止加熱)。此控製適用於對精度要求不高的溫度控製。
PID調節控製:PID調節控製是通過一個調節函數來調節溫度。在理想的工藝控製範圍,ON-OFF控製是無法達到穩定的,而PID控製會比ON-OFF更加的精確。

PID調節與ON-OFF調節曲線圖
1、 高密度信號輸入:北京鼎實的溫度控製器長度隻有170mm左右,但是卻集成了10路的熱電偶輸入或7路的熱電阻輸入。高密度的集成,使得有限的控製櫃空間裏,能連接更多的傳感器。大大的降低了成本。
2、 適用於各種惡劣環境:成熟可靠的器件選型及結構設計,使得北京鼎實的溫度控製器能夠很好的適應風電現場溫差變化大、高海拔、鹽鹵腐蝕等工作環境。兩款溫度控製器工作環境溫度可達-20-+55℃。
3、 精度:北京鼎實的溫度控製器,測量溫度可精確到0.1攝氏度,並且增加了溫度偏差和安全控製輸出的設計。可用於對安全要求比較高的行業。
4、 配置簡單:隻需要在配置軟件上簡單的設置幾個參數,溫度控製器便能夠自動對溫度進行控製。
5、 靈活的安裝方式:北京鼎實的溫度控製器采用35mm導軌安裝,可橫、豎安裝,根據現場的需求而定。
六、技術指標
1.PROFIBUS-DP接口
PROFIBUS-DP接口,做PROFIBUS-DP從站,DP-V0協議,符合IEC61158 及中國國家標準GB/T 20540-2006:測量和控製數字數據通信工業控製係統用現場總線的第3部分:PROFIBUS規範。網絡地址設定:1—99;
2.PROFIBUS波特率
波特率自適應,最大波特率12M;
3.RS485通訊口
此通訊口用於廠內測試,用戶不必關心它的使用情況。
4. 供電
供電範圍:DC24V(24V±20%)
七、現場圖片:

現場應用組圖
北京鼎實的PB-TC-RTD7熱電阻溫度控製器位於現場的控製櫃中。處理熱電阻傳感器檢測到的溫度,再經過DP電纜,將信號傳輸給PLC。最後,溫度控製器再經過遠程輸出導線,對現場的傳位控製電機進行控製。
整個溫度控製的過程中,PB-TC-RTD7起到了一個不可或缺的作用。
八、結束語
在整個杭州拉膜生產線中,采用了現場總線、人-機接口操作麵板、PLC控製以及組態監控軟件等一係列新技術。其中,北京鼎實的7路熱電阻溫度控製器很好的完成了該生產線上的溫度控製環節。並且,從安裝至今,一直都運行穩定,無任何故障發生。
在2008年至2010nian,zhongguosuliaobomofazhandehuangjinshiqi,gaishengchanxianweiqiyedailailejudadejingjixiaoyiyushehuixiaoyi。tongshi,beijingdingshidewendukongzhiqiyededaolekehudeyizhihaopingyuxinren。
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