基于 PC 的吹塑機(jī)控制解決方案

　　近年來(lái)，塑料機(jī)械行業(yè)在中國(guó)取得了蓬勃發(fā)展。隨著原材料價(jià)格的不斷上升，人們對(duì)能夠幫助節(jié)省原料的高速、高精度控制器的需求也日益提升。為此，坐落于中國(guó)廣東開(kāi)平市的雅琪集團(tuán)工業(yè)城采用Beckhoff基于PC和EtherCAT的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)吹塑機(jī)控制。高精度采樣時(shí)間和快速的控制周期確保了高精度壁厚和溫度控制。

　　雅琪不僅為各種應(yīng)用和行業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)格從0.5 ml到1000 l的塑料容器，同時(shí)還制造各種吹塑機(jī)。

　　幾乎無(wú)限的系統(tǒng)架構(gòu)

　　為了優(yōu)化原材料消耗，提高產(chǎn)能，雅琪決定采用Beckhoff嵌入式控制器和EtherCAT作為其最新一代吹塑機(jī)的通訊系統(tǒng)，這些吹塑機(jī)每周七天，每天24小時(shí)地運(yùn)行。過(guò)去，雅琪使用的控制系統(tǒng)需要專用的溫度和運(yùn)動(dòng)控制硬件模塊。控制硬件安裝在主控柜中。系統(tǒng)擴(kuò)展需要附加的模塊。

　　“Beckhoff I/O系統(tǒng)的模塊化性和信號(hào)多樣性讓雅琪能夠根據(jù)具體的應(yīng)用需求使用模塊化控制方案。它可以輕松地集成不同的設(shè)備尺寸和伺服軸驅(qū)動(dòng)方案?！毖喷骷瘓F(tuán)總經(jīng)理Simon Tam如此說(shuō)道。

　　過(guò)去，所有吹塑機(jī)電纜，不管是用于溫度傳感器、位置傳感器、其它控制信號(hào)傳輸器、閥還是用于功能輸出，都必須連接到一個(gè)中央控制柜。使用模塊化總線端子模塊系統(tǒng)后，安裝人員無(wú)需再在控制柜中為大量電纜尋找空間。所有信號(hào)都在靠近過(guò)程外設(shè)的地方本地記錄或輸出。雅琪的吹塑機(jī)配備了四個(gè)用于總線端子模塊的緊湊型電氣柜。其中一個(gè)電氣柜位于設(shè)備左側(cè)，另一個(gè)位于設(shè)備右側(cè);第三個(gè)電氣柜連接液壓設(shè)備。第四個(gè)電氣柜位于平臺(tái)上，提供溫度控制信號(hào)。通過(guò)使用分布式設(shè)備可以縮短電纜路由，這樣不僅可以節(jié)省布線成本，還可以改善溫度和壁厚控制的信號(hào)記錄。

　　靈活性不僅僅體現(xiàn)在硬件上

　　Beckhoff模塊化自動(dòng)化系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性不僅體現(xiàn)在硬件布線上，還體現(xiàn)在軟件上。用戶可以根據(jù)工藝要求從100到400點(diǎn)之間選擇壁厚控制精度。驅(qū)動(dòng)技術(shù)也可任意選擇。TwinCAT自動(dòng)化軟件既支持液壓，也支持伺服電動(dòng)軸。在混合架構(gòu)中，液壓軸和伺服軸可以共同工作。

　　Beckhoff為吹塑機(jī)設(shè)計(jì)的軟件TwinCAT Blow Molding Framework幾乎可以實(shí)現(xiàn)吹塑機(jī)控制所需的所有功能。雅琪將Beckhoff在控制技術(shù)領(lǐng)域長(zhǎng)期積累下來(lái)的豐富經(jīng)驗(yàn)用于液壓軸和加熱區(qū)。特別是在運(yùn)動(dòng)控制方面有很大的改善，它會(huì)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響。伺服電動(dòng)軸(如用于搬運(yùn)任務(wù))也可以在不添加任何工程成本的情況下集成到系統(tǒng)中。所有設(shè)備制造商的程序員需要做的只是選擇軸類型、傳感器和參數(shù)優(yōu)化。其它一切都可交給TwinCAT Blow Molding Framework來(lái)完成。

　　使用高效的伺服軸代替了功耗較大的液壓軸，不管是在環(huán)保還是經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，這都是非常正確的一步，同時(shí)也順應(yīng)了市場(chǎng)趨勢(shì)。開(kāi)放的PC控制技術(shù)為設(shè)備制造商提供了極大的靈活性，讓他們能夠根據(jù)具體的工藝要求實(shí)施能效優(yōu)化的解決方案。

　　獲得業(yè)界認(rèn)可的吹塑機(jī)用面板型PC

　　吹塑機(jī)在市場(chǎng)上取得的成功也提升了設(shè)備操作人員方面的認(rèn)可。Beckhoff吹塑機(jī)面板型PC CP6202-1026-0010提供操作一個(gè)吹塑機(jī)所需的所有功能。由Beckhoff開(kāi)發(fā)的用戶界面結(jié)構(gòu)清晰、符合人體工程學(xué)，它是在對(duì)吹塑工藝的多年經(jīng)驗(yàn)及設(shè)備操作人員的直接反饋基礎(chǔ)上研發(fā)而成的。重要的工藝信息在每臺(tái)屏幕相同地方的狀態(tài)框中顯示。操作人員可以根據(jù)他們自己的優(yōu)先級(jí)來(lái)配置狀態(tài)框中的內(nèi)容?？梢燥@示諸如周期時(shí)間、臨界溫度或項(xiàng)目計(jì)數(shù)器等參數(shù)。

　　吹塑控制器的主要操作特點(diǎn)是壁厚編輯器。它包含快速、清晰制作壁厚曲線所需的所有主要功能。壁厚設(shè)置點(diǎn)和曲線段可通過(guò)顏色分級(jí)以方便識(shí)別的方式表示。曲線形狀通過(guò)觸摸屏上的光標(biāo)指針改變?！俺蜂N記憶”功能讓操作人員可以輕松擦掉之前所做的修改，便于在臨界條件下完成設(shè)備設(shè)置。

　　此外，Beckhoff的吹塑機(jī)控制器還提供了現(xiàn)代用戶界面的中央功能，如對(duì)用戶訪問(wèn)權(quán)限的管理、語(yǔ)言選擇以及操作人員輸入保存。這是集成式控制系統(tǒng)的另一大有點(diǎn)，因?yàn)樗泄δ芏伎梢约锌刂啤?/P>

　　遠(yuǎn)程服務(wù)能夠在出現(xiàn)故障時(shí)即時(shí)提供技術(shù)支持

　　雅琪的設(shè)備銷往世界多個(gè)國(guó)家，特別是亞洲和非洲這兩個(gè)新興市場(chǎng)。這為技術(shù)支持和服務(wù)提出了特殊的挑戰(zhàn)，因?yàn)樵跈C(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，客戶都希望能夠在第一時(shí)間內(nèi)得到技術(shù)支持。Beckhoff吹塑機(jī)控制器為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了理想的前提條件：雅琪的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)可以為位于全球任何地方的客戶提供調(diào)試和故障排除支持。

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　　擠出吹塑可以在連續(xù)和非連續(xù)模式下進(jìn)行。在這兩種情況下，它都是一個(gè)多步驟的生產(chǎn)過(guò)程，需要生產(chǎn)薄壁中空熱塑性塑料體，如PET瓶或塑料容器。原材料被送進(jìn)一個(gè)加熱的料筒融化，通過(guò)螺桿均衡混合后擠出得到一個(gè)“管狀塑料型坯”，然后將管狀型坯置于對(duì)開(kāi)模中，閉模后立刻在型坯內(nèi)通入壓縮空氣。保壓一段時(shí)間，熔融塑料冷卻固化即可保持模具型腔所賦予的形狀，開(kāi)合模機(jī)構(gòu)將模具打開(kāi)，在推出機(jī)構(gòu)的作用下，即可取出注射成型的塑料制件。