一:工艺要求
片材机用于将塑胶原料(如PE,PET,PVC或淀粉基可降解料)加热,挤压,塑化成型的一种工艺。成型后的片材用于正压,负压吸塑成型为制品。
对于片材压延而言,由于后续制品的需求,片材成型后要求厚薄均匀一致,表面光洁度好,无条纹。因此,该机械有以下技术要求:
1:螺杆模头的压力在一种工艺条件下,必须保持一致;要求螺杆挤出马达必须具有良好的速度精度和恒转矩特性(低频大扭矩);
2:塑化后的材料进行压延、定辊、定型;要求三辊具有良好的同步特性和高精度的速度响应特性;
3:对于高速机型(40M/MIN线速度)而言,由于系统收卷采用人工方式而不得不采用储料
嵌入式系统/ARM技术在片材机控制中的应用主要体现在全闭环脉冲同步高速总线控制方案上,这一方案旨在满足片材压延过程中的工艺要求,确保制品的质量和生产效率。片材机主要用于塑料原料的加热、挤压和成型,制品广泛应用于正压和负压吸塑工艺。为了保证片材的厚度均匀、表面光洁,以及无条纹,设备需具备特定的技术性能。
1. 螺杆挤出控制:螺杆挤出电机需具备精确的速度控制和恒定扭矩特性,特别是在低频运行时提供大扭矩,以保持螺杆模头压力的稳定,确保原料均匀塑化。
2. 三辊同步与速度响应:在塑化后的材料进行压延、定辊和定型过程中,三辊的同步性和高精度速度响应至关重要,确保片材成型的连续性和一致性。
3. 高速机型与储料架控制:针对40米/分钟的高速机型,由于人工收卷方式,需配备储料架。在生产过程中,储料架上下组辊保持水平,换卷时自动升降,确保夹送和三辊同步速度,维持材料张力恒定。
4. 收卷控制:收卷工序需自动将成型片材卷成规定直径的料卷,供下道工序使用。MD330张力专用变频器通过普通电机加装编码器的方式实现张力自动控制,减少PLC运算,降低成本,同时避免力矩电机过热问题。
基于汇川矢量变频器和PROFIBUS-DP高速总线的解决方案进一步优化了控制系统:
A. 交流全闭环矢量脉冲同步传动系统:
- 闭环矢量控制优化螺杆挤出性能,提高速度稳定性。
- 脉冲同步技术确保三辊同步,减小模拟信号误差影响,提升片材质量。
- PID补偿同步控制夹送马达,保证换卷时的材料张力一致性。
B. PROFIBUS-DP总线网络结构:
- PLC系统负责速度比例系数、张力设置及逻辑控制,通过DP总线与变频器通信。
- 变频器执行张力闭环控制、浮动辊定位和三辊同步,简化故障处理和参数调整。
- 通过DP总线简化I/O连接,减少配线,提高系统可靠性。
- 通用的DP总线技术为车间内设备的联网和集中管理提供了可能性,便于实现自动化管理。
嵌入式系统/ARM技术在片材机控制方案中的应用,结合了高性能的矢量变频器和高速总线通信,实现了精准的运动控制、高效的系统集成和简便的维护管理,从而提升了片材机的整体工艺性能和生产效率。