劉傳銀

（玉門油田分公司綜合服務(wù)處包裝制品廠，甘肅 酒泉 735019）

1 塑料平膜拉絲機(jī)加工工藝過程中對控制系統(tǒng)的要求

塑料平膜拉絲機(jī)利用螺旋送料機(jī)將顆粒狀的塑料原料加入加熱裝置中，經(jīng)過高溫加熱熔化，依據(jù)液態(tài)塑料自然沿垂的方式生產(chǎn)出塑料薄膜，通過三次加熱拉伸和切割，最終形成的塑料絲薄厚均勻，是編織塑料編織袋的工藝材料。在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，主軸電機(jī)運(yùn)行的速度對進(jìn)料量和最終形成的拉絲厚度均產(chǎn)生了較大的影響。主加熱裝置的溫度高低也是造成自然沿垂薄膜厚度不均勻的一項(xiàng)影響因素。伴隨薄膜厚度逐漸變小，為了確保基于任何位置的秒流量均處于相同的狀態(tài)，需對其后四臺電動(dòng)機(jī)之間張緊電機(jī)速度比例進(jìn)行控制，而它們加緊裝置產(chǎn)生的溫度也均會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的一定影響。圖1所示即為塑料拉絲機(jī)的加工工藝流程圖。

圖1 塑料拉絲機(jī)加工工藝流程圖

與塑料拉絲機(jī)生產(chǎn)工藝相結(jié)合，本系統(tǒng)的主要監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)包含：主軸為75KW的交流異步電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，4臺拉絲機(jī)（4點(diǎn)/臺，共16點(diǎn)）各加熱裝置溫度巡回檢測與超過上下限時(shí)進(jìn)行報(bào)警，對拉絲機(jī)進(jìn)行原料熔化加熱溫度閉環(huán)的控制，4臺交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速比例實(shí)施控制，顯示、打印歷史記錄，記錄并顯示塑料拉絲機(jī)工作狀態(tài)及擴(kuò)展工作狀態(tài)，系統(tǒng)參數(shù)的無紙化記錄，停機(jī)報(bào)警等。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

本次研究的系統(tǒng)的硬件模塊包含：控制系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分結(jié)合通訊、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過RS-485協(xié)議進(jìn)行加工工藝過程的溫度遠(yuǎn)程測控。檢測的遠(yuǎn)程可達(dá)到1200m，并可將當(dāng)前的溫度顯示出來。利用PC機(jī)內(nèi)部設(shè)定好的程序，與控制溫度進(jìn)行比較，經(jīng)系統(tǒng)PID算法進(jìn)行溫度的調(diào)整控制，實(shí)現(xiàn)最終溫度在控制溫度范圍之內(nèi)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1 硬件模塊

硬件模塊包括控制系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)。

2.1.1 控制系統(tǒng)

采用繼電控制實(shí)現(xiàn)電路的控制，將開關(guān)量安全可靠性、準(zhǔn)確性等與ADAM模塊進(jìn)行有機(jī)配合，采用7個(gè)繼電器對7種不同的加熱方式（通電的電阻絲根數(shù)不同會(huì)產(chǎn)生不同的熱量，以便更好的滿足加速升溫達(dá)到要求值目的）進(jìn)行控制，得電工作。另外設(shè)置一臺繼電器對風(fēng)扇進(jìn)行有效的控制，得電工作，完成冷卻。將RS觸發(fā)器應(yīng)用在控制電路中，對給定值、實(shí)測溫度值進(jìn)行比較的時(shí)候，如果差值＜1℃，綠色顯示燈亮，差值范圍在1℃-3℃之內(nèi)，黃色顯示燈亮，差值范圍在3℃-5℃之內(nèi)，紅色顯示燈亮，如果差值＞5℃，將保持紅色顯示燈亮。

2.1.2 反饋系統(tǒng)

如果控制箱的溫度范圍值達(dá)到30℃-80℃，即（303-353）K 時(shí)，傳感器（AD590）測量電流，獲得電流范圍在（303-353）mA，利用電路轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，范圍為（18.2-21.2）V，但電壓頻率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓規(guī)格僅為（0-10）V，所以需要進(jìn)行電路偏移，將信號范圍改變，成為（3.2-6.2）V。確?；谳斎腚妷旱姆秶畠?nèi)，占據(jù)的是最寬的幅度，這樣可將測量精度進(jìn)行提升。由于電壓頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換規(guī)定，因此采集信號就會(huì)轉(zhuǎn)變成：

(30℃-80℃)→(303-353K)→(9.1-10.6)→(4.1V-5.6V)→(4.1-5.6kHz)

如此，溫度控制箱內(nèi)的散熱板，變化0.3℃就會(huì)造成電壓頻率轉(zhuǎn)換器輸出值產(chǎn)生1Hz的改變。頻率/計(jì)數(shù)模塊采用的是ADAM4080D模塊，可以將頻率輸出變化進(jìn)行采集記錄，利用接口PCL743和RS-485通信協(xié)議將信息傳送至PC機(jī)內(nèi)。

2.1.3 顯示系統(tǒng)

顯示界面的完成主要依靠軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，通過VB程序進(jìn)行程度的編寫，將控制溫度、系統(tǒng)檢測獲得的溫度、調(diào)節(jié)值等顯示出來，實(shí)現(xiàn)利用PC機(jī)完成溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.2 軟件模塊

本系統(tǒng)采用組態(tài)軟件是組態(tài)王6.5，應(yīng)用ADAM系列遠(yuǎn)程模塊，實(shí)現(xiàn)了與組態(tài)王的無縫對接。

2.2.1 硬件組態(tài)

將硬件接線完成之后，在主機(jī)上運(yùn)行遠(yuǎn)程模塊驅(qū)動(dòng)程序，基于組態(tài)王基礎(chǔ)下對已經(jīng)連接的各個(gè)模塊進(jìn)行查找，依據(jù)要求對各個(gè)模塊訪問地址、鏈接系統(tǒng)變量進(jìn)行規(guī)定。

2.2.2 軟件組態(tài)

采用組態(tài)王形成模塊化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)具有較高的穩(wěn)定性和較好的靈活性，利用組態(tài)網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)了以下功能：①主界面監(jiān)視整體系統(tǒng)，利用畫面的切換一一實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能。采用電機(jī)速度比例對畫面進(jìn)行控制可以實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)視電機(jī)電流、電壓、速度等參數(shù)。②實(shí)現(xiàn)曲線能進(jìn)行主軸電機(jī)、主加熱器溫度以及各張緊電機(jī)速度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，歷史曲線能夠?qū)⑾到y(tǒng)各電機(jī)電流、電壓、速度以及各測溫點(diǎn)溫度值記錄下來。③實(shí)時(shí)報(bào)表能夠?qū)㈦姍C(jī)各種參數(shù)指定測溫點(diǎn)溫度進(jìn)行記錄，系統(tǒng)歷史報(bào)表能夠記錄電機(jī)和各測溫點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)記錄天數(shù)可達(dá)到9999d。④歷史報(bào)警能夠記錄100條（最多）歷史報(bào)警信息，還能將報(bào)警時(shí)的相關(guān)信息記錄下來，包括報(bào)警日期、時(shí)間、報(bào)警值和所屬的報(bào)警組等。⑤利用控制界面能按照時(shí)限規(guī)定好的工作邏輯，控制系統(tǒng)的啟停。當(dāng)報(bào)警信號出現(xiàn)時(shí)，可利用手動(dòng)的方式調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的故障能夠緊急停止系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)及安全復(fù)位。

結(jié)語

塑料編織袋廠經(jīng)常用到的設(shè)備就是平膜拉絲機(jī)，本次研究采用遠(yuǎn)程控制模塊進(jìn)行生工藝過程的遠(yuǎn)程監(jiān)測，利用RS-485協(xié)議進(jìn)行傳輸，對控制系統(tǒng)組成進(jìn)行了簡化，進(jìn)一步提升了運(yùn)行可靠性，同時(shí)還降低了運(yùn)行成本，具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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