基于 PC 的吹塑機控制解決方案

　　近年來，塑料機械行業在中國取得了蓬勃發展。隨著原材料價格的不斷上升，人們對能夠幫助節省原料的高速、高精度控制器的需求也日益提升。為此，坐落于中國廣東開平市的雅琪集團工業城采用Beckhoff基于PC和EtherCAT的控制技術實現吹塑機控制。高精度采樣時間和快速的控制周期確保了高精度壁厚和溫度控制。

　　雅琪不僅為各種應用和行業領域生產規格從0.5 ml到1000 l的塑料容器，同時還制造各種吹塑機。

　　幾乎無限的系統架構

　　為了優化原材料消耗，提高產能，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的通訊系統，這些吹塑機每周七天，每天24小時地運行。過去，雅琪使用的控制系統需要專用的溫度和運動控制硬件模塊。控制硬件安裝在主控柜中。系統擴展需要附加的模塊。

　　“Beckhoff I/O系統的模塊化性和信號多樣性讓雅琪能夠根據具體的應用需求使用模塊化控制方案。它可以輕松地集成不同的設備尺寸和伺服軸驅動方案。”雅琪集團總經理Simon Tam如此說道。

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

　　靈活性不僅僅體現在硬件上

　　Beckhoff模塊化自動化系統的靈活性和可擴展性不僅體現在硬件布線上，還體現在軟件上。用戶可以根據工藝要求從100到400點之間選擇壁厚控制精度。驅動技術也可任意選擇。TwinCAT自動化軟件既支持液壓，也支持伺服電動軸。在混合架構中，液壓軸和伺服軸可以共同工作。

　　Beckhoff為吹塑機設計的軟件TwinCAT Blow Molding Framework幾乎可以實現吹塑機控制所需的所有功能。雅琪將Beckhoff在控制技術領域長期積累下來的豐富經驗用于液壓軸和加熱區。特別是在運動控制方面有很大的改善，它會對設備生產效率產生直接影響。伺服電動軸(如用于搬運任務)也可以在不添加任何工程成本的情況下集成到系統中。所有設備制造商的程序員需要做的只是選擇軸類型、傳感器和參數優化。其它一切都可交給TwinCAT Blow Molding Framework來完成。

　　使用高效的伺服軸代替了功耗較大的液壓軸，不管是在環保還是經濟方面來看，這都是非常正確的一步，同時也順應了市場趨勢。開放的PC控制技術為設備制造商提供了極大的靈活性，讓他們能夠根據具體的工藝要求實施能效優化的解決方案。

　　獲得業界認可的吹塑機用面板型PC

　　吹塑機在市場上取得的成功也提升了設備操作人員方面的認可。Beckhoff吹塑機面板型PC CP6202-1026-0010提供操作一個吹塑機所需的所有功能。由Beckhoff開發的用戶界面結構清晰、符合人體工程學，它是在對吹塑工藝的多年經驗及設備操作人員的直接反饋基礎上研發而成的。重要的工藝信息在每臺屏幕相同地方的狀態框中顯示。操作人員可以根據他們自己的優先級來配置狀態框中的內容。可以顯示諸如周期時間、臨界溫度或項目計數器等參數。

　　吹塑控制器的主要操作特點是壁厚編輯器。它包含快速、清晰制作壁厚曲線所需的所有主要功能。壁厚設置點和曲線段可通過顏色分級以方便識別的方式表示。曲線形狀通過觸摸屏上的光標指針改變。“撤銷記憶”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備設置。

　　此外，Beckhoff的吹塑機控制器還提供了現代用戶界面的中央功能，如對用戶訪問權限的管理、語言選擇以及操作人員輸入保存。這是集成式控制系統的另一大有點，因為所有功能都可以集中控制。

　　遠程服務能夠在出現故障時即時提供技術支持

　　雅琪的設備銷往世界多個國家，特別是亞洲和非洲這兩個新興市場。這為技術支持和服務提出了特殊的挑戰，因為在機器出現故障時，客戶都希望能夠在第一時間內得到技術支持。Beckhoff吹塑機控制器為實現這一目標提供了理想的前提條件：雅琪的技術服務團隊可以為位于全球任何地方的客戶提供調試和故障排除支持。

　　((Box))

　　擠出吹塑可以在連續和非連續模式下進行。在這兩種情況下，它都是一個多步驟的生產過程，需要生產薄壁中空熱塑性塑料體，如PET瓶或塑料容器。原材料被送進一個加熱的料筒融化，通過螺桿均衡混合后擠出得到一個“管狀塑料型坯”，然后將管狀型坯置于對開模中，閉模后立刻在型坯內通入壓縮空氣。保壓一段時間，熔融塑料冷卻固化即可保持模具型腔所賦予的形狀，開合模機構將模具打開，在推出機構的作用下，即可取出注射成型的塑料制件。