登录
|
注册会员
开启辅助访问
设为首页
收藏本站
扫一扫关注官方微信
论坛
BBS
M币充值
M currency prepaid phone
M币获取
附件中心
搜索
search
全新论坛MCU智学网上线,欢迎访问新论坛!稀缺资源、技术干货、参考设计、原厂资料尽在MCU智学网
MCU资讯论坛
»
论坛
›
单片机论坛
›
单片机应用于方案
›
深圳合信CTSC-200系列PLC在挤出吹塑成型控制系统中的应 ...
更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2023.13 Pro / Library Expert 破解版
深圳合信CTSC-200系列PLC在挤出吹塑成型控制系统中的应用
[复制链接]
1534
0
ad***
管理员
发表在
电源技术
2014-4-24 08:53:23
|
查看全部
|
阅读模式
本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源
您需要
登录
才可以下载或查看,没有帐号?
注册会员
x
摘要:本文介绍挤出吹塑成型的工艺过程,根据挤出吹塑成型工艺,结合CTSC-
200
系列
PLC
的特点,描述了挤出吹塑成型控制系统的实现过程,重点突出CTSC-200系列PLC在挤出吹塑成型系统中使用的优势。
一、引言
随着石化工业的发展,人类日常生活及各行业对塑料制品的需求日益增长,极大地推动了塑料工业的发展。 目前,塑料已广泛应用于机械、
电子
、医药、家用电器、食品、汽车及人类日常生活用品之中,尤其近年来随着人类生活水平的提高、消费意识的变化以及旅游产业的发展,中空制品已广泛用来盛装矿泉水、可乐等软性饮料,还包括奶瓶、药瓶、化妆品瓶等。
挤出吹塑成型机是中空容器成形的主要设备,世界上80%至90%的中空容器是采用挤吹成形的。在我国中空塑料成型机的发展历程中,挤出吹塑成型机是发展最快最完善的中空塑料成型机,特别是小型挤出吹塑成型机的发展速度特别快。
近年来,挤出吹塑成型的主要技术趋势是朝着自动化、智能化、高精度和高速度的方向发展。因此,要适应该行业技术发展趋势,就必需提高挤出吹塑成型的整体技术含量,其中就包括挤出吹塑成型的控制系统。
本文描述的挤出吹塑成型控制系统核心采用TrustPLC&
reg
; CTSC-200系列PLC,CTSC-200 PLC采用了高性能RISC芯片技术和软件优化设计,布尔指令执行速度达到0.15&
mu
;s每步,浮点运算速度达到8μs,
开关
量点数多达
248
点,模拟量点数多达56点,扩展I/O
模块
种类多达26种,因而无论是替代传统
继电器
完成简单控制,还是应用于特殊场合实现复杂控制,无论是快速的离散量顺序处理,还是复杂的运动控制,CTSC-200 PLC都游刃有余。其专门为温度控制应用而量身订制的PID温控扩展模块,内置PID温控算法,用户无需编程即可实现复杂的闭环温度控制,而且减轻了
CPU
的运算负担,控制速度更快,效果更出色。
另外其针对电子尺推出的高速输入模块精度高达
16
位,单通道转换时间小于200us,而且模块本身提供1路10VDC
电源
输出,极大的方便了基于电子尺的应用。
高性能的CPU、智能PID模块加上高速输入模块等组合使用,大大提高挤出吹塑成型机的性能。
二、挤出吹塑成型工艺过程
挤出吹塑机是挤出机与吹塑机和合模机构的组合体,由挤出机及型坯模头﹑吹胀装置﹑合模机构﹑型坯厚度控制系统和传动机构组成。其工艺过程如下:
1.塑料的挤出
塑料加热熔化后塑炼和混合均匀成流体,再以一定的压力和容量挤入机头。
2.型坯的形成
机头内的流体在重力和挤出压力的作用下,通过机头口模挤出形成所需的型坯。
3.型坯的吹胀
将达到要求长度的型坯置于吹塑模具内合模,由模具上的刃口将型坯切断,通过模具上的进气口输入一定压力的气体吹胀型坯,使制品和模具内表面紧密接触。
4.制品的冷却
保持模具型腔内的气压,等待制品冷却定型。
5.制品的脱模
冷却定型完成后,打开模具,由机械手将制品取出。
在吹塑过程中,型坯的形成和吹胀是吹塑过程的核心,型坯形成和吹胀质量的高低直接影响着容器制品的质量好坏,而熔料的受热温度、挤出压力和和冷却时间将直接影响型坯的成型和吹胀质量。型坯壁厚在吹气成型过程中若没有得到有效控制,冷却后会出现厚薄不均的状况,胚壁产生的应力也不同,薄的位置容易出现破裂。因此,控制型胚壁厚对于提高产品质量和降低成本也同样重要。
综上所述,如何控制挤出机的受热温度、挤出压力、制品的冷却时间以及型胚壁厚成为影响容器制品质量的几个关键因素。
三、控制系统设计
3.1 系统原理及配置
粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态,通过采集电子尺数据,反馈控制挤出熔料量,使熔料通过预定流速进入机头。当储料量达预定值时,机头口模打开,并根据设定的型坯壁厚曲线,调节模芯进行型坯壁厚控制。然后,将完成的制品型坯置于吹塑模腔内,模具按照设定的速度进行合模,合模时要求运动平稳,左右平衡。合模后进行吹气,型坯在气体压力的作用下紧贴模具内壁,保持压力冷却定型后开模,由机械手取出制品。
系统电气控制部分的主要配置如下:
(1)控制器采用CTSC-200 PLC进行动作控制和50点型坯壁厚控制。
(2)温度的测量采用工业铠装热电偶。温度控制由CTSC-200系列的8路热电偶模块CTS7 231-7TF32 完成,该模块集成控制器带智能PID算法,只要设置几个参数,231-7TF32模块就可以自行对所控温区进行加热或冷却,并将实时温度反馈给CPU。
(3)挤出压力控制由模拟量输入模块采集
压力传感器
的信号来控制挤出机螺杆的转速,周时将实时压力显示在
触摸屏
上。
(4)壁厚控制由231-7HC32高速输入模块采集型坯长度和模芯间隙的电子尺反馈信号,然后通过4通道模拟量输出模块
232
-0HF32控制执行机构驱动伺服阀来实现。
(5)操作面板采用触摸屏完成整机的型坯温度、挤出压力、型坯壁厚以及冷却时间等各种工艺参数的设定、修改、画面显示等,采用菜单式程序控制,操作简便可靠。
3.2 温度控制系统
在挤出吹塑的过程中,要使熔料温度稳定在设定温度,所以同时配有加热和冷却设备,常用的是
电阻
加热和风扇冷却。
挤出机的温度控制由PID模块CTS7 231-7TF22独立完成。CTS7 231-7TF32模块集成智能PID控制器,具有8路热电偶输入,控制过程的数据通过数据存储区与CPU交换,控制精度达到±1℃。将初始PID参数和设定温度送给该模块,使能该模块的PID控制,模块便将热电偶所测得的温度送给PID控制器进行运算,然后将实时温度和运算得出的控制动作写入数据存储区,同时对PID三个控制环节的参数进行优化。CPU根据数据存储区中的值来控制输出(PWM模式下输出给DO点,模拟量模式下输出给AO),实现温度闭环控制 。PID参数的设置、温度设定、启停控制、实时温度、温度曲线都在触摸屏上实现。
如下图所示:
3.3 压力控制系统
挤出压力对于熔料的流变性能来说也是重要的影响因素,如果挤出工艺稳定,加工温度和螺杆速度不变,黏度是一个常数。根据黏性流体的流动方程式可知,挤出机的挤出量与螺杆转速成正比,而机筒压力成反比。 因此,控制好挤出压力是型坏形成质量的重要保障。压力控制系统如图所示,图中所示压力控制是一个闭环系统,将压力传感器反馈的数据和所需的压力进行比较,并根据比较结果调整挤出机的螺杆转速。
3.4 型坯壁厚控制
中空容器制品因其强度要求规定了最小壁厚,而早期的中空吹塑成型设备缺少型坯壁厚控制系统,为使制品最薄处达到最小壁厚要求,制品的
其它
部位就要相应加厚,造成材料的浪费。为了节省成本、缩短制品冷却时间、加快制品生产周期,一种比较经济的做法就是控制型坯壁厚。熔料从口模挤出处于黏流态流动一段时间,由于原材料特性、挤出温度和挤出流量随时间变化呈非线性变化,所以型坯在挤出过程中,型坯壁厚发生变化。为使挤出吹塑制品满足壁厚要求,必须采取有效措施控制型坯壁的厚度。
壁厚控制系统是对模芯缝隙的开合度进行控制的系统,也即位置伺服系统,它由控制器、电液伺服阀、动作执行机构和作为位置反馈的电子尺构成。当机头口模打开时,PLC读取机筒电子尺反馈的型坯长度,然后根据型坯壁厚曲线,通过模拟量输出模块输出±10V的电压信号给电液伺服阀,伺服阀直接驱动执行机构控制模芯上下移动,调整口模与芯模的间隙来完成口模开度的控制,进而完成型坯壁厚的闭环控制。此时,壁厚型坯设定采用数字化方式,通过操作面板完成50点型坯壁厚控制的设定,型坯壁厚曲线的纵坐标显示型坯长度,横坐标显示口模开度。
3.5 冷却时间控制
在整个吹塑成形的过程中,冷却时间是控制制品的外观质量、性能和生产效率的一个重要的工艺参数。控制适当的冷却时间可防止型坯因弹性回复而引起的形变,使制品外形规整,表面图文清晰,质量优良。但是,如果冷却时间过长,那么就会造成因制品的结晶度增加而降低韧性和透明度,生产周期延长,生产效率降低。如果冷却时间过短,那么所吹制的容器会产生应力而出现孔隙,影响制品质量。因此,在挤出吹塑中需要对冷却时间做较精确的控制。
四、应用实例
广东某机械实业有限公司是挤出吹塑中空成型机的专业制造厂家,其吹瓶机的控制核心采用CTSC-200系列PLC。CTSC-200系列PLC的CPU比西门子的CPU运算速度更快,配合高速的模拟量输入模块和智能PID温控模块,使该机的控制系统上了一个台阶。另外该产品的单个模块具有较大的点数(如8路智能PID模块,8AI模块,4
AQ
模块等),为用户节约了成本。
CTSC-200系列PLC产品在该公司使用已有较长时间,在为该公司提高产品综合性能的同时,也节约了成本,进而增强了其市场竞争力。
控制系统
相关帖子
4m宽彩色地板革表面处理生产线电气控制系统
PCB数控钻铣床控制系统解决方案
正维科技WISE系列工业以太网解决方案——煤矿瓦斯监控通信系统
FANUCCNC系统与机床的连接与调整
基于工业以太网的集成式全分布污水处理控制系统
智能阀门定位器在石油化工装置自动化控制系统中的应用
单片机驱动液晶显示屏的控制系统设计(资料)
飞凌嵌入式亮相2014工业计算机及嵌入式系统展
PLC控制系统设计的基本原则
基于单片机的电子彩灯控制系统设计
举报
回复
返回列表
*
滑块验证:
高级模式
B
Color
Image
Link
Quote
Code
Smilies
您需要登录后才可以回帖
登录
|
注册会员
本版积分规则
发表回复
回帖后跳转到最后一页
回复
转播
评分
分享
打开支付宝扫一扫,最高立得1212元红包
搜索
本版
帖子
用户
热搜:
传感器
51串口程序
电子管放大器
夾式電表
夾式電流
Mentor论坛
打印机
版块推荐
百宝箱
My 布拉格
无边框Z9
Z9Max
Z9mini
nubia动态
问题 & 建议
资源分享
爱拍
同城会
牛仔生活
查看论坛所有版块>>
每日签到
论坛任务
摄影技巧
跳蚤市场
互助问答
论坛导读
申请内测
红包中心
每日摇一摇
活动中心
网站地图
官方旗舰店
图文热点
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21C 封装形式:SOP20 概述 VK2C21C是
VK2C21B SOP24高抗干扰LCD液晶段码驱动芯片
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21B 封装形式:SOP24 概述 VK2C2B是一
低成本、高性能、带EEPROM了解一下
无锡矽杰微电子的XCE855E 是一颗带 EEPROM 的 8 位单片机,专为多 IO 产品的应用而设
工控仪表/水电气表LCD驱动/抗干扰液晶段码
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21A 封装形式:SOP28 概述 VK2C21是一
为什么电动车会着火?原因是什么?电动车充
其实电动车起火的新闻我们也不是第一次看到了,让很多人对电动车的安全性产生质疑,但
更多
精华推荐
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
VK2C21B SOP24高抗干扰LCD液晶段码驱动芯片
低成本、高性能、带EEPROM了解一下
工控仪表/水电气表LCD驱动/抗干扰液晶段码
软件模拟2812通信协议导致的种种问题,你遇
适用于电子鞭炮、电子蜡烛灯等方案的单片机
为什么电动车会着火?原因是什么?电动车充
性价比超高的国产单片机了解一下
更多
社区学堂
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C S
VK2C21B SOP24高抗干扰LCD液晶段码驱动
I2C通信接口段码液晶驱动芯片VK2C21C SOP20
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21C 封装形式:SOP20 概述 VK2C21C是
VK2C21B SOP24高抗干扰LCD液晶段码驱动芯片
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK2C21B 封装形式:SOP24 概述 VK2C2B是一
低成本、高性能、带EEPROM了解一下
无锡矽杰微电子的XCE855E 是一颗带 EEPROM 的 8 位单片机,专为多 IO 产品的应用而设
更多
客服中心
QQ:187196467
服务时间:周一至周日 8:30-20:30
在线客服
客服微博
产品咨询
售后中心
关注我们
关于我们
关于我们
友情链接
联系我们
帮助中心
网友中心
购买须知
支付方式
服务支持
资源下载
售后服务
定制流程
关注我们
官方微博
官方空间
官方微信
QQ:187196467
周一到周日 8:30-22:00 (全年无休)
7 x 24小时在线客服
手机版
Powered by
MCUZX!
X3.4 © 2008-2015
MCU资讯论坛
版权所有
京ICP备18035221号-2
客服QQ: 187196467
技术支持:
MCU资讯论坛
|
网站地图
快速回复
返回顶部
返回列表