塑料吹膜設(shè)備稱重系統(tǒng)的應(yīng)用

閆志新，寫(xiě)云香

（1.哈爾濱普利森量具有限公司，黑龍江 哈爾濱 150016；2.哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

我國(guó)大型寬幅多層復(fù)合農(nóng)膜生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)正處于初級(jí)階段，針對(duì)這一現(xiàn)狀，分析此類設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)與要求，利用國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)控制、過(guò)程控制產(chǎn)品與技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型先進(jìn)的設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)成為新的課題，以便提高我國(guó)農(nóng)膜設(shè)備的自動(dòng)化水平。

2 現(xiàn)階段塑料吹膜中存在的問(wèn)題

擠出機(jī)在塑料吹膜過(guò)程中靠重力自動(dòng)下料，螺桿、筒設(shè)計(jì)加工的精度再高，擠出量也不完全均勻一致。由于晝夜溫差、電網(wǎng)電壓的波動(dòng)、功能母料與樹(shù)脂磨擦系數(shù)、過(guò)濾網(wǎng)的堵塞、螺桿與筒之間的磨損等原因的影響，都會(huì)使薄膜偏重或偏輕。在薄膜生產(chǎn)中，每生產(chǎn)一卷料都要進(jìn)行幾次單位長(zhǎng)度重量（米克重）的抽查，關(guān)心下料時(shí)的重量是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，不停修正牽引速度，即使這樣還不能確保一定能夠達(dá)到規(guī)定的精度。在這種情況下，連續(xù)稱重系統(tǒng)便體現(xiàn)出其對(duì)多層共擠體系的重要性。

3 稱重式擠出控制的優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)稱重流斗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下料量，反饋控制擠出機(jī)產(chǎn)量，提供嚴(yán)格的厚度標(biāo)準(zhǔn)及各層厚度比例一致性。按實(shí)際的下料量，反饋一次牽引速度，控制擠出產(chǎn)品的單位長(zhǎng)度重量（米克重），該參數(shù)就成了系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)的單位，從而保證塑料薄膜縱向厚度一致性，各層面達(dá)到量化控制，各層結(jié)構(gòu)組合更方便靈活，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。連續(xù)稱重式電子秤主要是解決塑料薄膜偏重、偏輕、偏厚、偏薄的質(zhì)量問(wèn)題，降低廢品率和縮短設(shè)備調(diào)試時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省原材料，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量，控制重量精度單層0.2%以內(nèi)、三層0.5%以內(nèi)，增加產(chǎn)品附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性。

4 稱重式擠出控制原理

安裝在擠出機(jī)進(jìn)料口的失重式流斗，每秒更新一次，擠出機(jī)的新原料消耗數(shù)據(jù)（g/s）反饋速度來(lái)自于高級(jí)SMD電子元件和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)控制器還接收安裝在牽引系統(tǒng)上的數(shù)字編碼器發(fā)來(lái)的線速度數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)，控制器內(nèi)安裝的軟件可進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，以確?？刂凭_的生產(chǎn)速度?？刂葡到y(tǒng)方框圖如圖1 所示。

圖1 控制系統(tǒng)方框圖

5 PLC人機(jī)界面

調(diào)試合閘后觸摸屏上共分主畫(huà)面、參數(shù)畫(huà)面、流斗狀態(tài)畫(huà)面、標(biāo)定界面。以主畫(huà)面和流斗狀態(tài)畫(huà)面為例介紹如下。

5.1 主畫(huà)面

主畫(huà)面左面部分是設(shè)定部分，右面部分是適時(shí)顯示部分，見(jiàn)圖2 所示。主機(jī)首先按生產(chǎn)要求逐步設(shè)定。

圖2 主畫(huà)面

（1）設(shè)定1米克重：正確輸入1米的克重 。

（2）設(shè)定袋寬：設(shè)定膜的寬度。

（3）設(shè)定比重：設(shè)定料的比重。

（4）設(shè)定袋厚：設(shè)定膜的厚度。

（5）設(shè)定卷米長(zhǎng)：設(shè)定每卷料的米數(shù)

（注：到了設(shè)定值前20米報(bào)警器報(bào)警）。

（6）當(dāng)前線速度：顯示當(dāng)前的線速度。

電子秤立刻進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)，配合適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量，機(jī)器很快進(jìn)入狀態(tài)。

畫(huà)面右邊的項(xiàng)目立刻顯示當(dāng)前的狀態(tài)，它們是：

（1）實(shí)際1米克重。

（2）當(dāng)前卷重。

（3）當(dāng)前卷長(zhǎng)。

（4）實(shí)際袋厚。

（5）對(duì)應(yīng)重量。

（6）產(chǎn)量。

圖3 流斗狀態(tài)畫(huà)面

5.2 流斗狀態(tài)畫(huà)面

流斗狀態(tài)畫(huà)面見(jiàn)圖3 所示。

（1）設(shè)定流斗低位:出廠時(shí)設(shè)定0.85kg，即低于此值就自動(dòng)加料。

（2）設(shè)定流斗高位: 出廠時(shí)設(shè)定8.000kg，即加料到此位自動(dòng)停止加料。

（3）流斗重量顯示:即顯示流斗即時(shí)的重量。

（4）即時(shí)流量:顯示流斗當(dāng)前流量。

（5）優(yōu)選后的流量:電腦計(jì)算后的平均流量。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟件經(jīng)過(guò)調(diào)試后成功運(yùn)行，證明該系統(tǒng)運(yùn)行的可行性和可靠性。該控制系統(tǒng)采用目前在國(guó)內(nèi)可采購(gòu)到的PLC，能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)發(fā)大型寬幅復(fù)合膜設(shè)備的可能性。其編程簡(jiǎn)單可靠，輸入直觀，人機(jī)界面良好，為我國(guó)大型農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)提供了新思路和新方法、為農(nóng)膜生產(chǎn)設(shè)備的完善以及進(jìn)一步縮小與國(guó)外同類設(shè)備的差距、為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品生產(chǎn)能力做出一些貢獻(xiàn)。此外，該控制系統(tǒng)用在其它類擠出類設(shè)備（例如塑料管、多層片材、異型材等）中也有很好的效果。