珍珠棉發(fā)泡機(jī)控制系統(tǒng)探討（上）

一、EPE珍珠棉發(fā)泡機(jī)工作原理
　　
　　 EPE珍珠棉發(fā)泡機(jī)是用于生產(chǎn)EPE珍珠棉片材的專用設(shè)備。它將DPE樹(shù)脂融化后混以丁烷、滑石粉、抗收縮劑等其它添加劑，通過(guò)擠出機(jī)構(gòu)擠出，并在模頭和模唇部分發(fā)泡，最后經(jīng)過(guò)風(fēng)圈、定型圈冷卻、延展為固定尺寸的珍珠棉片材，最后產(chǎn)品由收取輥卷取。
　　EPE珍珠棉發(fā)泡機(jī)主要有以下幾部分組成：
　　1、進(jìn)料段：進(jìn)料段兩端分別與機(jī)筒和減速箱連接，原料由此部分送入擠出機(jī)。包括料斗，螺桿，機(jī)筒，擠出機(jī)主電動(dòng)機(jī)等部分，交流電機(jī)通過(guò)減速箱與主機(jī)螺桿連接。
　　 2、塑化加熱段：此部分裝置了大功率加熱圈，將將DPE樹(shù)脂顆粒融化，并通過(guò)螺桿將融化后的樹(shù)脂向前推進(jìn)。
　　3、成型加熱段：此部分裝置了加熱機(jī)構(gòu)及冷卻裝置，將塑化的原料逐漸降溫，直至通過(guò)螺桿將原料擠出，此外還包括丁烷泵和抗縮劑泵（甘油脂部分），抗縮劑泵以10～15Mpa（100～150mm/cm2）的壓力將抗縮劑加熱后送進(jìn)機(jī)筒。丁烷泵和抗縮劑泵的進(jìn)料部位設(shè)有單向閥，使原料不致反向倒流，以確保生產(chǎn)安全。
　　 4、模頭部分：融化了的原料從此部分?jǐn)D出。原料一經(jīng)過(guò)模唇就開(kāi)始發(fā)泡。EPE珍珠棉片材的厚度取決于模唇和牽引速度。
　　 5、定型鼓：EPE珍珠棉片材的寬度由此部分決定，通過(guò)風(fēng)機(jī)在在此部分提供冷卻空氣。
　　 6、牽引輥：由定型鼓延展開(kāi)的片材進(jìn)入此部分牽引，此時(shí)牽引速度應(yīng)保持均衡，以保證片材質(zhì)量。牽引輥裝有變頻調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，以便調(diào)整牽引速度。
　　 7、轉(zhuǎn)位式收料輥：此部分裝有可定片材長(zhǎng)度的計(jì)米器，當(dāng)?shù)谝惠伿站黹L(zhǎng)度達(dá)到設(shè)定要求時(shí)，可轉(zhuǎn)180°第二輥開(kāi)始收卷片材。
　　　EPE發(fā)泡機(jī)工作流程如下：在機(jī)械準(zhǔn)備就緒后，第一步是升溫，脈寬調(diào)節(jié)加熱環(huán)到最大功率功率輸出，使料筒升溫到設(shè)定溫度，同時(shí)，給甘油脂鍋加熱到設(shè)定溫度；第二步，開(kāi)喂料電機(jī)，設(shè)定在低轉(zhuǎn)速，同時(shí)按配方加注丁烷和甘油；第三步，降溫，打開(kāi)第二段料筒冷卻水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使第二段料筒冷卻到設(shè)定溫度；第四步，調(diào)節(jié)模頭開(kāi)度及甘油脂量；第五步，生產(chǎn)，開(kāi)主動(dòng)牽引裝置和收料機(jī)構(gòu)，開(kāi)始發(fā)泡生產(chǎn)；第六步，停加熱系統(tǒng)、主電機(jī)、丁烷泵和甘油脂泵；第七步，停牽引系統(tǒng)和收料系統(tǒng)。
　　
　　二、EPE珍珠棉發(fā)泡機(jī)控制系統(tǒng)解決方案
　　
　　

　　系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　
　　系統(tǒng)設(shè)置主/從兩個(gè)觸摸式人機(jī)界面，主界面安裝在主控柜之門面上，從界面安裝在收料機(jī)構(gòu)之機(jī)旁操作臺(tái)上。主從界面能夠完成相同的工作，包括控制設(shè)置和參數(shù)設(shè)置。從機(jī)的數(shù)據(jù)來(lái)源于主機(jī)，當(dāng)從機(jī)出現(xiàn)問(wèn)故障時(shí)，主機(jī)可完全接替從機(jī)的工作。這樣的設(shè)計(jì)是由于珍珠棉生產(chǎn)線一般較長(zhǎng)，方面操作工人在兩端就地操作，不需要走來(lái)走去。如果為了節(jié)省成本，可以考慮只用一個(gè)人機(jī)界面。
　　主電機(jī)采用變頻控制，其速度可以在主/從觸摸屏人機(jī)界面上設(shè)置。速度可多級(jí)調(diào)節(jié)，開(kāi)機(jī)調(diào)試時(shí)低速運(yùn)行，正常生產(chǎn)時(shí)高速運(yùn)行，其速度的變化直接關(guān)聯(lián)到牽引機(jī)構(gòu)和收料機(jī)構(gòu)。加熱環(huán)由可控硅控制，其觸發(fā)由PLC熱電偶模塊的PWM輸出點(diǎn)控制，溫度更加穩(wěn)定平滑。
　　索引電機(jī)采用變頻控制，其速度可以在主/從觸摸屏人機(jī)界面上設(shè)置，可以和主電機(jī)按比例同步聯(lián)動(dòng)。收料機(jī)構(gòu)以力矩電機(jī)為動(dòng)力，電機(jī)的運(yùn)行速度由力矩電機(jī)控制器控制，速度參數(shù)的給定來(lái)自于PLC模擬量輸出點(diǎn)(4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))，在主/從人機(jī)界面上可以實(shí)時(shí)設(shè)定力矩電機(jī)的運(yùn)行速度。