控制、通訊、數(shù)據(jù)處理及人機界面于一體功能的實現(xiàn) 關鍵詞：人機界面、變頻器、同步控制、系統(tǒng)集成、通訊 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(lián)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，其售價只有意大利同樣產品的十分之一，為用戶創(chuàng)造新的經濟增長點。 系統(tǒng)控制工藝 該系統(tǒng)電氣控制主要由三部分構成：鼓風與上料系統(tǒng)、塑料顆粒加溫擠出系統(tǒng)，多步牽引與成型系統(tǒng) 鼓風與上料系統(tǒng) 系統(tǒng)工藝較為簡單，主要功能為原材料輸送及吹風系統(tǒng)。利用富士變頻器可輕松實現(xiàn)調速控制。 塑料顆粒加溫擠出系統(tǒng) 系統(tǒng)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(xiàn)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。 多步牽引與成型系統(tǒng) 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(tǒng)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(tǒng)，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(tǒng)，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(shù)隨工藝調整隨時變化，每次開車 時需調用不同的工藝參數(shù)。 系統(tǒng)電氣設計 根據(jù)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(shù)據(jù)處理及人機界面于一體的強大功能，采用POD實現(xiàn)5臺變頻器集成聯(lián)動頻率和參數(shù)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(shù)存貯起來，每次開機時根據(jù)不同產品生產，一鍵式調用工藝參數(shù)。 系統(tǒng)構成與分析 本電氣系統(tǒng)要求較高，技術含量較大，大多是用軟件來實現(xiàn)其功能，因此要求選用優(yōu)質產品，可靠性高，系統(tǒng)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。 變頻器 選用富士電機無錫工廠生產的G11系列變頻器。該工廠已獲得ISO14001認證和ISO9002認證。G11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(xiàn)對電動機的最佳控制。本系統(tǒng)中充分利用了G11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(tǒng)診斷與可能性提高上發(fā)揮了完美應用。 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(shù)據(jù)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(shù)。與富士變頻器萬能DI/DO口實現(xiàn)完美控制。漂亮的外觀及清晰的顯示器能將整個 系統(tǒng)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。 本系統(tǒng)具體操作如下 ㈠、調 車 狀態(tài)：這步根據(jù)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(shù)存貯在POD中，以便正常生產時隨時調用。 首次調試：在POD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(xiàn)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(jù)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(shù)學模型跟蹤一牽速度增加或減少，達到正常生產。 結束語： 本系統(tǒng)將大量工作用于開發(fā)上，硬件聯(lián)接簡單，可 靠，維護方便。主要功能由軟件實現(xiàn)，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(lián)動應用都適合。