塑料吹膜设备称重系统的应用

闫志新，写云香

（1.哈尔滨普利森量具有限公司，黑龙江 哈尔滨 150016；2.哈尔滨哈轴精密轴承制造有限公司，黑龙江 哈尔滨150036）

1 前言

我国大型宽幅多层复合农膜生产设备的研发正处于初级阶段，针对这一现状，分析此类设备的技术特点与要求，利用国外先进的自动控制、过程控制产品与技术，开发新型先进的设备自动控制系统成为新的课题，以便提高我国农膜设备的自动化水平。

2 现阶段塑料吹膜中存在的问题

挤出机在塑料吹膜过程中靠重力自动下料，螺杆、筒设计加工的精度再高，挤出量也不完全均匀一致。由于昼夜温差、电网电压的波动、功能母料与树脂磨擦系数、过滤网的堵塞、螺杆与筒之间的磨损等原因的影响，都会使薄膜偏重或偏轻。在薄膜生产中，每生产一卷料都要进行几次单位长度重量（米克重）的抽查，关心下料时的重量是否在设定的范围内，不停修正牵引速度，即使这样还不能确保一定能够达到规定的精度。在这种情况下，连续称重系统便体现出其对多层共挤体系的重要性。

3 称重式挤出控制的优点

通过称重流斗实时监测下料量，反馈控制挤出机产量，提供严格的厚度标准及各层厚度比例一致性。按实际的下料量，反馈一次牵引速度，控制挤出产品的单位长度重量（米克重），该参数就成了系统设定点的单位，从而保证塑料薄膜纵向厚度一致性，各层面达到量化控制，各层结构组合更方便灵活，实现闭环控制。连续称重式电子秤主要是解决塑料薄膜偏重、偏轻、偏厚、偏薄的质量问题，降低废品率和缩短设备调试时间，降低生产成本，节省原材料，稳定产品的质量，控制重量精度单层0.2%以内、三层0.5%以内，增加产品附加值和市场竞争性。

4 称重式挤出控制原理

安装在挤出机进料口的失重式流斗，每秒更新一次，挤出机的新原料消耗数据（g/s）反馈速度来自于高级SMD电子元件和数字技术的应用，同时控制器还接收安装在牵引系统上的数字编码器发来的线速度数据，利用这些数据，控制器内安装的软件可进行准确计算，以确保控制精确的生产速度。控制系统方框图如图1 所示。

图1 控制系统方框图

5 PLC人机界面

调试合闸后触摸屏上共分主画面、参数画面、流斗状态画面、标定界面。以主画面和流斗状态画面为例介绍如下。

5.1 主画面

主画面左面部分是设定部分，右面部分是适时显示部分，见图2 所示。主机首先按生产要求逐步设定。

图2 主画面

（1）设定1米克重：正确输入1米的克重 。

（2）设定袋宽：设定膜的宽度。

（3）设定比重：设定料的比重。

（4）设定袋厚：设定膜的厚度。

（5）设定卷米长：设定每卷料的米数

（注：到了设定值前20米报警器报警）。

（6）当前线速度：显示当前的线速度。

电子秤立刻进入自动状态，配合适当的风量，机器很快进入状态。

画面右边的项目立刻显示当前的状态，它们是：

（1）实际1米克重。

（2）当前卷重。

（3）当前卷长。

（4）实际袋厚。

（5）对应重量。

（6）产量。

图3 流斗状态画面

5.2 流斗状态画面

流斗状态画面见图3 所示。

（1）设定流斗低位:出厂时设定0.85kg，即低于此值就自动加料。

（2）设定流斗高位: 出厂时设定8.000kg，即加料到此位自动停止加料。

（3）流斗重量显示:即显示流斗即时的重量。

（4）即时流量:显示流斗当前流量。

（5）优选后的流量:电脑计算后的平均流量。

6 结束语

综上所述，软件经过调试后成功运行，证明该系统运行的可行性和可靠性。该控制系统采用目前在国内可采购到的PLC，能够实现开发大型宽幅复合膜设备的可能性。其编程简单可靠，输入直观，人机界面良好，为我国大型农用塑料薄膜生产设备的开发提供了新思路和新方法、为农膜生产设备的完善以及进一步缩小与国外同类设备的差距、为保证产品质量、提高产品生产能力做出一些贡献。此外，该控制系统用在其它类挤出类设备（例如塑料管、多层片材、异型材等）中也有很好的效果。