挤出中空成型机的智能化电气控制系统

何建领 肖志林 秦超 蔡双宁

（苏州同大机械有限公司）

中空吹塑技术培训连载（八）

挤出中空成型机的智能化电气控制系统

何建领 肖志林 秦超 蔡双宁

（苏州同大机械有限公司）

本文主要介绍中空成型机的智能化电气控制系统。

智能化 电气控制系统

前言

随着电子信息的飞速发展，挤出中空成型机的电气控制系统越来越趋向智能化，目前的中空成型机都有人机直接对话的窗口即触摸屏，从而使设备操作人员能较容易的操作机器，设备的自动化程度得到提高，大大提高了生产效率。

1 挤出中空成型机的智能化电气系统的组成

挤出中空成型机的智能化电气系统由操作面板、触摸屏、温控模块、PLC可编程控制器、模拟量、比例板、接触器、稳压电源、自动空气开关、中间继电器等组成。

1．1 操作面板的组成

操作面板上装有电源钥匙开关、触摸屏、报警器、自动射出、自动合模、紧急停止按钮等。

各按钮的功能如下：

电源钥匙开关：接通、断开机器的控制电源。

触摸显示屏：此乃设备之大脑，机器的基本动作都在此发出指令。

报警器：当设备出现故障时发出报警。

自动射出：按下该钮，进入自动射料运行。

自动合模：按下该钮，进入自动合模运行。

紧急停止：按下该钮，设备停止一切自动或手动动作。

1．2 触摸屏的界面系统构成

进入设备触摸屏画面后，电击相应的按钮就会出现相应的界面。下图为触摸屏画面系统框架图。

语言选择工具界面：当控制系统通电后，显示屏显示该界面。按中文键选择中文语言显示，按ENGLISH键选择英文语言显示。下图为语言选择工具界面。

操作须知界面：按左下脚的同大标志键，显示屏显示该界面。

设备机型界面：按进入请严格遵守上述事项，进入设备运行键，显示屏显示该界面。

主控画面：按全电脑电气控制系统键后，显示屏显示该界面，该界面为综合控制界面，按界面对应功能键可控制调整对应功能，同时可以启动各油泵电机和挤料电机。

手动操作界面：主要执行各种手动功能。

温度设定界面：按温度键进入温度设定界面，主要用于设定储料缸、齿轮箱和伺服液压缸的报警温度等。

挤料温度确认界面：按绞料温度确认键进入此界面，用于各温度是否到确认。

动作压力设定界面：按压力键进入此界面，用于设定各动作压力参数。

自动射料压力界面：按射料压力设定键进入此界面，用于设定射料时的各个工艺参数。

熔体压力设定界面：按熔体压力设定键进入此界面，用于设定模头两个进料口处的熔体压力报警值和是否有效。

工艺时间设定界面：按时间键进入此界面，设定各段工艺成型时间参数。

功能配置界面：按功能键进入此界面，用于设定系统运行时主要功能。

状态监控界面：点击监控键进入运行状态监控界面，主要用于监控PLC运行的当前状态。

开合模电子尺界面：点击电子尺键进入该界面，用于设定开合模和储料电子尺的位置。

储料电子尺界面：点击储料电子尺键进入该界面，用于设定储料电子尺的位置。

警报记录查询界面：当系统运行时发生警报及故障信息时，按“主控界面”上报警按钮进入此界面，提示故障发生点，以便加以排除。

系统工具界面：按下系统工具键进入该界面，用于各辅助功能的设定。

日期时间校正：按日期时间设定键进入此界面，用于调整当前系统时间。

2 温控模块控制系统介绍

温度控制系统在中空成型机中主要控制机头和挤出机的熔体工艺温度。一般采用PLC温控模块进行控制。

挤出中空成型机的机筒上带有风机冷却功能，在加温前先将机筒、齿轮箱和模头的冷却水接通后，打开电源钥匙开关和电箱内的电源自动空气开关把机器的电源接通，在触摸显示屏的设备机型界面中，点击“全电脑电气控制系统”键进入控制主界面，在控制主界面中点击“温度”键进入温度参数设定界面。在此界面中对各项目的报警温度都要进行设定。其设定方法：只要点击相应的方框就会自动弹出一个输入数值的键盘，点击所要设定的数值后再按确认键进行数值的确认和存储，都设定好后点击“返回”键，返回控制主界面。打开主电柜面板上各个温控器的开关，设定好加热温度后按确认键，这样机筒和模头就开始加温。电箱内有各段加热器位置的图纸，如发现哪段加热器不工作了，请更换加热器。检查加热器是否损坏的方法是看各个加热器的电流是否达到最大电流。

温控模块的工作过程：把温控器中的设定值通过通信线传送到PLC，同时机筒和模头上的当前温度通过热电偶传送到温控模块进行处理，再由温控模块传送到PLC。在PLC中当前温度值与设定值进行数值比较后，如当前值低于设定值时，PLC就发出指令使PLC内部继电器得电工作，并传送到接触器线圈上使其得电工作，同时由于接触器的闭合通电，加热器就通电加热。在加热过程中，热电偶不断地把当前温度传送到温控模块，温控模块也不断地把数值传送到PLC中，进行数值比较。通过一段时间的加热后，当前温度值高于设定值时，PLC就发出指令，使PLC内部继电器、接触器失电不工作，同时由于接触器的断开，加热器断电不加热。机筒上的是铸铝加热器，有冷却风机，PLC就同时发出指令使控制冷却风机的中间继电器得电工作，从而使风机通电工作，通过风机吹出的风使机筒冷却，把机筒当前温度降低，当机筒当前温度达到设定值后，PLC就发出指令使中间继电器失电，从而使冷却风机断电停止工作。

3 挤出机速度控制系统

挤出机速度控制系统一般采用两种控制方法，一种是采用变频器控制电动机转速，一种是采用直流电动机调速器控制。

变频器和直流电动机调速器的使用环境要求：

1）温度要求允许周围温度为-10～40℃，周围环境温度越低，变频器寿命越长。

2）湿度要求在90%以下。湿度越大，变频器寿命越短。

3）振动要求变频器应放在没有振动的地方。

直流电动机调速器需要定期维护和保养，减少故障，具体做好以下几个方面的工作：

1）检查记录环境温度、散热器温度，检查调速器有无异常振动、声响，检查风扇是否运转正常。

2）采用毛刷与吹风机清除调速器内部和线路板上的积灰和赃物，将调速器表面擦拭干净，调速器的线路板要保持清洁。

3）检查主回路端子是否有接触不良的情况，电缆或铜排连接处、螺钉是否有过热痕迹。检查电力电缆、控制导线有无损伤，尤其是外部绝缘层是否有破裂、损伤的痕迹。检查电力电缆与冷压接头的连接是否松动，连接处的绝缘包扎带是否老化、脱落等，如有损坏，请及时修理或更换。

变频器和直流电动机调速器的大修工作最好由专业公司的相关技术人员来进行，以尽量减少修理工作中的失误，避免造成不必要的损失。

4 设备动作程序控制系统

中空成型机的动作程序控制系统主要采用可编程控制器系统（PLC），该系统都是由公司的专门技术人员进行设计开发，而设备的使用人员不需要对系统的程序开发精通。这里主要介绍一下PLC的使用注意事项：

1）对PLC要定期检查：检查供电电压是否为额定电压，供电频率是否为额定频率；温度、湿度、振动等是否符合要求；接地电阻是否符合要求，各导线是否接触良好，接线螺钉必须拧紧。

2）PLC控制器中的锂电池和继电器输出型的触点为损耗性器件，使用较长时间后续根据具体情况进行更换。

3）需要跟换PLC系统的组件（框架、CPU模块、I／O模块）时要注意必须先切断AC电源。

5 伺服电控系统

壁厚控制系统目前已经在中空成型机中得到广泛的应用，掌握此系统对设备的操作至关重要。壁厚控制系统主要由壁厚控制器、液压站及过滤器系统、伺服阀及阀座、壁厚油缸、位置传感器（电子尺）等组成。其中壁厚控制器和伺服阀为关键部件。

大多数中空机都是采用MOOG公司的产品。下图为MOOG公司的壁厚控制器和伺服阀的外形图。

壁厚控制器的外形图

伺服阀外形图

MOOG壁厚控制系统调试的关键是一些基本参数和传感器位置的设置，设置错误将导致系统工作不正常，严重的可能造成机械或电气方面的损坏。主要有以下几个方面：

1）控制方式的设置；

2）增益倍数的设置；

3）型芯类型的设置；

4）型芯间隙位置的设置；

5）储料缸位置传感器的设置；

6）伺服液压系统压力设置与调整。

电气控制系统对所在环境的要求不是特别严格，但是在气候炎热、潮湿的地方环境条件可能达不到要求。目前较好的办法是给电气控制柜加装空调系统。要定期做好电气控制柜的清洁工作。使用厂家要严格管理，确保电气控制柜内部无其他杂物保证柜内空气正常流通，柜内的热能能及时散发出去。总之，一定要做好电气控制的维护和保养工作，定期对关键部位进行检查，确保设备的正常运行。

The intelligent electrical control system of Extrusion blow molding machine

JianLing He ZhiLin Xiao Chao Qin ShuangNing Cai
（Suzhou Tongdamachinery Co．，LTD）

This article ismainly about the intelligent electrical control system of extrusion blow moldingmachine．

intelligent，electrical control system．