Page 73 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）
P. 73
工业自动化 李子平 等·宽幅涂覆薄膜生产线控制系统与监控系统设计
偶信号由温度采集模块 AT664 输入，经内部 PID 调节 制方式，确保烘箱内部加热均匀。每个温控点温度通
后由 I/O 模块输出，驱动相应加热器 ；冷却风机运行 过网络上传到监控系统，实时控制温度变化情况，同
也由内部 PID 计算完成，采用双 PID 控制有效提高温 时与整线控制连接，根据产量调整烘箱温度及鼓风机
度控制精度。 速度。
1.2 牵引收卷部分
驱动采用变频调速，生产线以第一牵引转速为基 2 监控管理系统设计
准，第二、三牵引、第四牵引、收卷牵引等均以第一 宽幅涂覆生产线与传统吹塑设备比较，主要特点
牵引为同步速度，通过安装在牵引前的跳辊检测张力 是控制点分散，操作距离长，且大部分控制点在高处，
反馈信号，控制牵引速度和膜片张力。牵引和收卷采 不便于工人监视和操作。为了适应生产流程需求，降
用全自动张力控制，降低工人劳动强度，提高产品质 低工人劳动强度，实现集中管理，在控制系统基础上
量，同时将运行数据传输到监控系统。生产线各牵引 设计监控管理系统，实现设备生产过程管理和维护维
之间距离长，使用操作不方便，采用监控系统能实时 保功能。
有效检测各牵引的运行状态，简化操作难度，减低劳 监控系统架构上采用 PCC 控制器、PLC 控制器、
动强度。 工控机及互联网方式，PCC 及各控制器信号通过网络
1.3 冷却成型部份控制 协议连接到工控机上，利用组态软件及数据库实现设
冷却成型主要有内外冷却和厚度控制，通过进排 备监控、管理维护和数据统计等。
风冷却风机控制实现膜泡内部冷却，同时到达精准控 设备监控管理部分包括设备运行状态监控、生产
制膜泡宽度，通过改进的控制算法实现大交换量、强 管理、工艺管理、质量管理、设备运行维护等。各功
冷却、高精度、快速规格转换等控制功能，系统还具 能部件模块与现场 PLC、传感器等部件连接，将生产
备接触间隙控制等，满足不同产品，不同工艺的使用 运行、设备状态等数据传送到工控机，实现生产过程
要求。 管理、产品质量监控、生产过程的可追溯性及生产报
厚度控制系统主要是由风环、控制系统、在线测 表管理等功能。
厚系统等三部分组成，在线测厚系统主要由旋转扫描 在设备维护方面，监控管理系统通过对运行数据
架、测厚探头组成，完成薄膜在线测量，并显示制品 的采集，将实时运行数据与历史数据进行融合，再与
的厚薄曲线。控制系统主要由 B&R 控制器、工控机 阀值进行比较，判断设备维护点，通过报警系统精确
组成，根据在线测厚系统测出的制品厚薄数据来自动 定位故障位置，节约维修时间。同时提供设备维护预
控制风环风道，从而控制薄膜的横向厚薄均匀度，提 警信息，实现设备故障的提前预警、远程维护等维保
高产品质量。系统采用贝加莱 PCC 控制器、工控机 功能，有效保证设备正常运行，提高设备维护维修的
架构，扫描式测厚传感器之间采用 PCD-LINK 连接， 效率。
PCC 控制器主要完成测厚传感器数据采集、运算、统 在质量管理方面，可实时对薄膜厚度、薄膜均匀
计、历史数据记录，运行状态监控等。 度等关键技术参数进行在线检测和记录。对反馈制品
1.4 涂覆及烘干控制 质量信息进行统计，形成产品质量检测报告。设备监
宽幅涂覆膜另一个控制点是涂覆及烘干部分，涂 控管理系统提升装备信息化能力，具有生产管理、故
覆采用浸泡涂覆方式，薄膜通过涂覆液，经过刮辊及 障分析、设备部件维护统计等功能，实现了从自动化
风刀进行刮涂，再进入烘箱烘干。薄膜涂覆前薄膜表 控制到信息化的转变。
面需要电晕处理，这部分驱动采用变频控制，根据工
艺要求，在电晕前设计一处张力控制点，用于电晕牵 3 结束语
引与一牵引之间的薄膜张力控制，刮辊与涂覆装置采 宽幅涂覆薄膜生产设备采用计算机集中控制系
用同步驱动控制，同时刮辊部分根据生产情况进行速 统，实现设备自动化与信息化的结合，制造工艺与控
度微调，确保涂覆效果。由于薄膜宽幅大，烘箱采用 制技术结合，将生产线的制造、工艺、质控、维护等
立式安装，分段温度控制方式，通过鼓风机进行热交 过程集成到生产制造中，可对工艺参数、设备运行等
换。整机烘箱分 25 个控温点，采用温度模块和调功控 数据进行综合分析，找出生产过程中的最优参数，提
年
2018 第 44 卷 ·57·
