1 引言

  PVC薄膜成型機械設(shè)備，有著惴旱氖諧?，瓤Nじ鎦破罰砑揖咧圃歟的謔蔚鵲?。主要功纳悏ΛPVC顆粒原材料加溫融化，經(jīng)過擠出、定型、復合、冷卻等幾道工藝，使原材料經(jīng)過流水線成為PVC薄膜。過去此類設(shè)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(nèi)企業(yè)也紛紛研制，并在市場上有良好應(yīng)用。筆者曾選用富士人機界面、PLC作同步控制，用變頻器作傳動控制，可完成相關(guān)設(shè)備的控制要求和精度，并大大簡化了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，提高了設(shè)備的可靠性，其售價只有國外同類產(chǎn)品的五分之一，為用戶創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點。

2 系統(tǒng)要求

本系統(tǒng)配置有12臺變頻器，分別為A系統(tǒng)、B系統(tǒng),C系統(tǒng)和D系統(tǒng)四個部分。其中A系統(tǒng)有1臺變頻器，B系統(tǒng)有1臺變頻器，C系統(tǒng)有1臺變頻器，D系統(tǒng)有9臺變頻器。系統(tǒng)工作工藝有四部分，每種工作狀態(tài)分為手動、自動。由于前三部工藝主要為單臺獨立控制，因此本文重點介紹多臺聯(lián)動同步的全線控制工藝。

2.1 全線控制工藝

(1) 手動狀態(tài):各系統(tǒng)單獨進行調(diào)試;
(2) 自動狀態(tài)
（a) A系統(tǒng)根據(jù)工藝要求送料;
（b) B系統(tǒng)根據(jù)溫度控制轉(zhuǎn)速(原料加熱由富士溫控儀控制);
（c) C系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)要求及現(xiàn)場測溫元件的信號來調(diào)節(jié)冷卻風量;
（d) D系統(tǒng): 根據(jù)收卷轉(zhuǎn)速設(shè)定擠壓轉(zhuǎn)速; 擠壓棍轉(zhuǎn)速與收卷按比例調(diào)整速度; 每組擠壓棍按速比同步控制。

2.2 技術(shù)要求

  為了便于現(xiàn)場人員監(jiān)控，要求主畫面顯示整個系統(tǒng)(如圖1)的各個部分的狀態(tài)，并可操作整個系統(tǒng)啟/停。同時操作人員可以通過主畫面切換到A、B、C、D四個系統(tǒng)子畫面，以監(jiān)視所有變頻器、加熱器、溫控儀及各工位的開/關(guān)、電流/頻率、線速度等各種參數(shù)，并根據(jù)工藝要求，對所有器件進行了參數(shù)調(diào)整。

3 系統(tǒng)設(shè)計

針對系統(tǒng)要求多臺變頻同步及同時啟停的控制要求, 用富士新一代人機界面實現(xiàn)系統(tǒng)集成, 系統(tǒng)電氣圖如圖2所示。

3.1 硬件系統(tǒng)
該系統(tǒng)由12臺變頻器3個加熱溫控器，3個冷卻溫控器和一臺人機界面通過MODBUS將系統(tǒng)聯(lián)結(jié)構(gòu)成。控制線省去許多PLC的控制線，只需三芯屏蔽電纜即可實現(xiàn)全數(shù)字控制與顯示監(jiān)視。
（1) 變頻器選型
選用富士電機低噪聲、高性能、多功能恒轉(zhuǎn)矩G11系列變頻器。
(a) 該變頻器可實現(xiàn)動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，在0.5Hz低速情況下可輸出200%轉(zhuǎn)矩，以防止負載波動造成速度變化，影響產(chǎn)品質(zhì)量;
(b) 每組擠壓棍之間選用同步卡進行控制以保持收卷流量;
(c) 四組擠壓棍通過速比同步控制，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

（2) 人機界面選型
選用富士電機新一代超薄型人機界面(POD)UG530-VH4。該機為21寸彩色顯示屏，具有32位RISC CPU，通訊速度可達115200bps;可直接連接任意品牌PLC，還可以直接與計算機、單片機等通訊，自帶打印機接口，可以上掛以太網(wǎng);接受中心調(diào)控室上位機的控制。

3.2 軟件系統(tǒng)
該系統(tǒng)軟件由POD畫面系統(tǒng)、變頻器驅(qū)動系統(tǒng)，溫度采集，顯示控制構(gòu)成。由于人機界面內(nèi)部有功能強大的編程指令—宏指令〈類似PLC編程語言〉，可完成一些PLC軟件的功能，同時與變頻器通訊是全數(shù)字給定，因此精度高、速度快。

4 結(jié)束語
(1) 由于系統(tǒng)控制精度高, 過載能力強, 使生產(chǎn)線速度提高10"15％，成品提高。
(2) 系統(tǒng)采用了MODBUS，全數(shù)字通訊實時監(jiān)控，原數(shù)據(jù)采集的設(shè)定線路得到簡化。在操作上只要通過翻屏即可完成各種工藝控制。
(3) 采用IS485總線，PLC與變頻器之間信號傳輸線簡化成一根三芯線。
(4) 設(shè)備改造投入僅約20萬元，使勞動生產(chǎn)率有較大提高。

作者簡介
陳開華(1953-) 男 工程師 1984年畢業(yè)于上海交大分校電氣自動化專業(yè), *從事輕工產(chǎn)品的開發(fā)和引進技術(shù)的消化吸收管理。現(xiàn)在上海輕工科技發(fā)展中心擔任負責人。  (陳開華提供)