PLC在螺桿擠出機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1、PLC在螺桿擠出機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)目前市面絕大部份螺桿擠出機(jī)采用分列式溫控表實(shí)現(xiàn)對(duì)擠出機(jī)的控制，僅在少量中、高端機(jī)型中才會(huì)采用PLC+觸摸屏的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)組的控制。近年來PLC和HMI人機(jī)界面逐步推廣和成本的降低，PLC&HMI在擠出機(jī)行業(yè)推廣應(yīng)用是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。一、擠出電控系統(tǒng)的控制范圍及產(chǎn)品特點(diǎn)本解決方案的控制對(duì)象為螺桿擠出機(jī)相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備，單套系統(tǒng)的控制范圍包括：1216溫區(qū)溫度控制、給料變頻器、主電機(jī)變頻器、水泵、油泵、真空泵、切粒機(jī)、吹干機(jī)等輔機(jī)的控制，如果超過16溫區(qū)的控制，可積木方式搭建分布式塑料生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。單套的整體架構(gòu)如下圖：采用SC200PLC實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)控制和邏輯保

2、護(hù)功能；KD200通用矢量型變頻器實(shí)現(xiàn)主機(jī)和喂料電機(jī)的驅(qū)動(dòng)；HV1020觸摸屏實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的人機(jī)交互，完整構(gòu)建了一套高性能的擠出機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)特點(diǎn)如下：1、高精度的多溫區(qū)溫度控制本系統(tǒng)方案內(nèi)含智能溫度控制算法，控溫性能媲美進(jìn)口溫控表，系統(tǒng)上電后無需參數(shù)調(diào)整，即可滿足+-2度的控溫精度（控溫精度可采用高精度溫度計(jì)核實(shí)）。在少量需打敏感料的機(jī)器，可進(jìn)一步整定參數(shù)獲得更佳的控溫性能。SC200高性能小型PLC采用新一代高性能處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有性能卓越、功能強(qiáng)大、編程方便、指令豐富、通訊擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可適用于工業(yè)自動(dòng)化的各行各業(yè)，滿足廣大裝備機(jī)器制造業(yè)的各類自動(dòng)化需求。SC200控制器具有強(qiáng)

3、大的模擬量處理能力，所有溫度、壓力、流量等模擬量信號(hào)經(jīng)IO單元A/D采集后，轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)成浮點(diǎn)數(shù)上傳控制器，指令更高效、使用更方便。SC200控制器本體可運(yùn)行32路智能PID模塊，不同于市面上其他廠家的溫控?cái)U(kuò)展模塊將溫控的運(yùn)算在擴(kuò)展模塊中執(zhí)行的方法，SC200的擴(kuò)展模塊僅為溫度智能采集單元，所有32路PID運(yùn)算均在控制器主模塊中實(shí)現(xiàn)，這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)更便于完成復(fù)雜的智能控制算法。SC200擅長于實(shí)現(xiàn)各種大滯后、強(qiáng)擾動(dòng)的控制任務(wù)。2、優(yōu)異的電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能科遠(yuǎn)KD200變頻器為通用電流矢量型變頻器，具有接近直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性能，開環(huán)轉(zhuǎn)速控制精度優(yōu)于0.5%，低頻轉(zhuǎn)速穩(wěn)、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，完全滿足

4、螺桿擠出機(jī)對(duì)電機(jī)拖動(dòng)的要求。擠出機(jī)的螺桿必須以恒速、恒壓的驅(qū)動(dòng)將融化的料件推入模具，傳統(tǒng)上擠出機(jī)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但是直流電機(jī)需要定期更換電刷可維護(hù)性差、耐惡劣環(huán)境的能力也較差、造價(jià)高、能耗高等特點(diǎn)，在大多數(shù)場(chǎng)合交流異步電機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)正逐步取代直流調(diào)速。擠出機(jī)在剛剛開始啟動(dòng)時(shí)，由于塑料件的熔融等因數(shù)需提供很大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩需達(dá)到運(yùn)行轉(zhuǎn)矩的200%-250%左右，當(dāng)擠出機(jī)全速運(yùn)行時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩并不需要電機(jī)的額定轉(zhuǎn)距。3、豐富的人際界面功能SyncView人機(jī)界面基于WINCE操作系統(tǒng)，采用高性能低功耗處理器、高分辨率觸摸屏、豐富的多媒體動(dòng)畫支持、內(nèi)嵌功能強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、豐富的通訊接口、強(qiáng)大

5、的編程組態(tài)環(huán)境。缺省配置為10.2寸真彩屏，12寸和15寸屏為選配件，預(yù)計(jì)第4季度推出。目前市面上絕大多數(shù)擠出機(jī)監(jiān)視操作手段仍然采用柜面安裝溫控表、電流表、變頻器外引BOP鍵盤、按鈕、指示燈等非常原始的方式，少數(shù)高檔機(jī)型才采用西門子高性能觸摸屏由于擠出機(jī)需要監(jiān)控操作的數(shù)據(jù)量大，包括各溫區(qū)溫控、主輔機(jī)啟停及工作狀態(tài)等，對(duì)觸摸屏的運(yùn)算速度有較高的要求。4、開放的網(wǎng)絡(luò)通訊功能本方案提供車間級(jí)生產(chǎn)管理監(jiān)控方案，提升客戶機(jī)器的競(jìng)爭力，PLC百兆以太網(wǎng)口用于實(shí)現(xiàn)車間各臺(tái)設(shè)備之間通訊以及與管理計(jì)算機(jī)相連，SC200支持TCP和UDP連接，輕松構(gòu)建分布式車間控制系統(tǒng)，在辦公室即可監(jiān)視每臺(tái)機(jī)組的工作情況，生成報(bào)

6、表、曲線等，便于車間的精益化管理。目前絕大多數(shù)擠出機(jī)控制功能簡單單一、自動(dòng)化程度低封閉、幾乎均為單機(jī)人工操作運(yùn)行，隨著勞動(dòng)力成本的上升和工藝技術(shù)的進(jìn)步，單臺(tái)擠出機(jī)高度自動(dòng)化以及整個(gè)車間自動(dòng)化越來越成為趨勢(shì)。SC200控制器本體設(shè)有三個(gè)通訊口具有強(qiáng)大的通訊能力，在本方案中3個(gè)通訊口均被充分利用：232口可用于連接10寸觸摸屏，PLC支持MODBUS從站協(xié)議，無需編程，觸摸屏即可訪問PLC的數(shù)據(jù)。485口用于連接稱重喂料或者變頻器，PLC支持MODBUS主站協(xié)議，通過分層填表配置從站信息，即完成通訊部分的組態(tài)，簡單方便PLC采用通訊方式連接變頻器后，可將變頻器的轉(zhuǎn)速、功率、電流、運(yùn)行工作狀態(tài)等大量

7、數(shù)據(jù)讀入PLC，成本低廉、可靠性高。擠出機(jī)的電量采集可通過通訊方式接入PLC。5、豐富的遠(yuǎn)程診斷功能本方案采用PLC自帶的以太網(wǎng)端口、移動(dòng)/電信基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通訊能力，支持在塑機(jī)廠構(gòu)建遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)監(jiān)控中心，可將每臺(tái)機(jī)組的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，為客戶提供每臺(tái)機(jī)組的診斷信息，甚至先于客戶了解機(jī)組的運(yùn)行情況，快速分析定位機(jī)組問題，為客戶提供全方位的滿意服務(wù)。隨著塑機(jī)制造企業(yè)的出貨量和銷售區(qū)域的擴(kuò)大，售后服務(wù)的成本越來越高、問題越來越突出，中低檔次的擠出機(jī)電控由于采用分離溫控表搭建，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生問題必須技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)解決，由于人員素質(zhì)參次不齊、專業(yè)知識(shí)差異等各種

8、因數(shù)存在，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器的故障情況往往無法準(zhǔn)確定位，無法為客戶提供快速的售后服務(wù)且成本非常高昂。擠出機(jī)需遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括：主機(jī)/喂料機(jī)轉(zhuǎn)速、電流、故障信息、各區(qū)溫度、加熱器/冷卻電磁閥工作狀態(tài)、熔體壓力、開關(guān)操作狀態(tài)、以及機(jī)組其它參數(shù)，由于數(shù)據(jù)量較大基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案通訊速率慢、無法實(shí)時(shí)提供機(jī)組所有數(shù)據(jù)信息。3G技術(shù)+以太網(wǎng)方案能夠完美的實(shí)現(xiàn)擠出機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。6、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、維護(hù)便捷本系統(tǒng)為完整的擠出機(jī)的控制方案，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，只需按照接線圖完成機(jī)柜的接線上電，同時(shí)作為開放的PLC系統(tǒng)，用戶經(jīng)過簡單培訓(xùn)即調(diào)整機(jī)型的控溫區(qū)、輔機(jī)增減等常規(guī)工作。系統(tǒng)的軟件在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)不可能發(fā)生問題，如果

9、極個(gè)別模件發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示，用戶僅需更換模塊即可。由于有智能報(bào)警和管理系統(tǒng)，維護(hù)便捷性優(yōu)于溫控表的方案。本方案實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能報(bào)警，相關(guān)報(bào)警如下：（1）、主機(jī)、喂料、各輔機(jī)的故障報(bào)警信號(hào)；（2）、各溫區(qū)的加熱回路故障（3）、各溫區(qū)冷卻回路故障（4）、主機(jī)電流與喂料轉(zhuǎn)速不匹配報(bào)警（5）、溫區(qū)溫度與主機(jī)轉(zhuǎn)速不匹配報(bào)警（6）、。所有報(bào)警均進(jìn)入歷史記錄，用戶可通過HMI、辦公室計(jì)算機(jī)査詢。二、塑機(jī)行業(yè)工廠監(jiān)控系統(tǒng)塑料加工為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，應(yīng)用范圍廣、客戶種類千差萬別，擠出機(jī)的工作環(huán)境惡劣，部分?jǐn)D出機(jī)客戶為小作坊的民營企業(yè)，操作工素質(zhì)差、機(jī)器維護(hù)難、出故障檢修困難，塑機(jī)廠也亟需為客戶提供更好

10、的維護(hù)服務(wù)。同時(shí)，越來越多的規(guī)模以上的企業(yè)需通過現(xiàn)代化的手段實(shí)現(xiàn)車間的精益化管理，塑料車間的監(jiān)控系統(tǒng)是塑料廠客戶的殷切需求?；诳七h(yuǎn)成熟的軟/硬件產(chǎn)品，可為塑機(jī)制造商和塑料生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)建強(qiáng)大的工廠監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)平臺(tái)，在提升我們塑機(jī)客戶的產(chǎn)品競(jìng)爭力。方案一：基于智慧云的塑機(jī)遠(yuǎn)程診斷和MES管理系統(tǒng)該平臺(tái)服務(wù)于塑機(jī)制造廠和塑料廠企業(yè)用戶，采用3G網(wǎng)絡(luò)和VPN技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)貨至全國各地的擠出機(jī)與塑機(jī)廠監(jiān)控中心的聯(lián)網(wǎng)。現(xiàn)場(chǎng)擠出機(jī)的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)和3GVPN客戶端將數(shù)據(jù)接入科遠(yuǎn)智能云平臺(tái)，可為客戶提供以下兩類服務(wù)：（1）、塑機(jī)制造廠可以VPN客戶端方式接入科遠(yuǎn)智能云平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的每一臺(tái)擠出機(jī)的工

11、作狀況，快速診斷和定位問題，為客戶提供最佳的服務(wù)。塑機(jī)廠辦事處可配置大容量3G終端模塊（月流量在1G以上），用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與公司監(jiān)控中心的聯(lián)網(wǎng)，業(yè)務(wù)員出差可隨時(shí)攜帶該終端模塊。（2）、終端用戶在辦公室或全球任何地點(diǎn)通過互聯(lián)網(wǎng)登錄智慧云平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)組參數(shù)、報(bào)表、曲線、歷史數(shù)據(jù)等。由于日常數(shù)據(jù)監(jiān)視流量少，塑機(jī)側(cè)3G卡僅需租用帶寬20元包250M流量即可。供貨范圍包括：（1）、企業(yè)級(jí)VPN服務(wù)器（2）、大型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及服務(wù)器（3）、基于云端MES管理系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)工作（4）、互聯(lián)網(wǎng)帶寬租用費(fèi)用塑機(jī)廠費(fèi)用：（1）、各辦事處3G路由器及日常移動(dòng)帶寬占用費(fèi)用（2）、總部監(jiān)控中心共用辦公互聯(lián)網(wǎng)帶寬。終端用戶費(fèi)用：（1）、需隨擠出機(jī)采購3G路由器及日常移動(dòng)帶寬占用費(fèi)用。（2）、辦公室上網(wǎng)監(jiān)視共用辦公互聯(lián)網(wǎng)帶寬。注：3G路由器費(fèi)用（宏電10001200左右）。系統(tǒng)拓?fù)鋱D