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東南某塑料機械有限公司設(shè)計制造的四層共擠高速流延纏繞膜機組，以LLDPE（線型低密度聚乙烯）為主要原料，采用幾種不同牌號的樹脂，通過擠出機擠出而生產(chǎn)出具有自粘性的單面粘或雙面粘四層共擠拉伸纏繞膜，該膜具有較高的拉伸強度、抗穿刺能力及耐沖擊性。纏繞膜具有良好的回縮記憶及自粘性，能使貨物緊裹成一個整體，防止運輸時閃落倒塌及灰塵污染，并且該膜還具有優(yōu)良的透明度和延伸性，能使包裝物品美觀大方，經(jīng)濟實用。可廣泛用于大宗貨物的集裝化托盤包裝，是運輸中用熱收縮包裝膜較好的替代產(chǎn)品。

       本套高速流延纏繞膜機組，設(shè)計生產(chǎn)能力為每分鐘500米纏繞膜，而此前設(shè)計制造并投產(chǎn)的機組最高速度為每分鐘300米，此項目在方案論證時決定采用西門子SINAMICS系列伺服系統(tǒng)，利用伺服系統(tǒng)的高速高動態(tài)特性，從而達到設(shè)計要求，改善產(chǎn)品質(zhì)量。

機組大致結(jié)構(gòu)如下圖所示：

機組包括：

●送料裝置                

●擠出機裝置，包括4臺主擠出機，選用1PH7系列異步伺服電機。

●溫度和壓力測量裝置

●模具，包括4層共擠復(fù)合分配器、全自動模頭

●冷卻和牽引裝置，包括成型輥、冷卻輥、2個真空箱、除塵輥 等電機選用1FK和1PH7系列。

●測厚裝置，β射線測厚儀

●擺動裝置。                 

●邊料切割、導(dǎo)出、回收裝置

●自動收換卷裝置，包括引取輥、展平輥、張力檢測輥、卷取輥等具有自動張力控制功能，選用1PH7和1FK7系列伺服。并通過精確計米自動換卷。 

機械工藝流程簡介

       機組的工藝流程為塑膠片材經(jīng)過預(yù)加熱后通過擠出機由模頭擠出，成型、冷卻后進入薄膜牽引裝置。牽引裝置的作用是將薄膜展平、冷卻、檢測薄膜縱、橫向的厚度，然后切除兩個廢邊，并將廢邊通過粉碎機回收利用，最終以恒定的速度將薄膜送往收卷機。薄膜通過收卷機的張力控制輥、展平輥、引取輥，最后纏繞在卷取輥的卷芯上，完成薄膜成型加工過程。

系統(tǒng)配置

       該機組電控部分均采用西門子品牌。控制器采用 315-2DP PLC。兩套人機界面采用西門子MP277觸摸屏。驅(qū)動部分采用4組SINAMICS CU320 和2臺MICR．ｍａｓｔｅｒMM440。驅(qū)動和PLC之間通過PROFIBUS通訊。PLC與HMI之間通過MPI協(xié)議通訊。系統(tǒng)共有18個伺服軸，總功率達800KW。系統(tǒng)如下圖所示：


系統(tǒng)特點

      通訊上系統(tǒng)采用Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)連接各個控制器、驅(qū)動器和操作屏，與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)減少了復(fù)雜的接線，降低了施工難度，節(jié)省了設(shè)備體積，提高了系統(tǒng)的可靠性。并且支持遠程網(wǎng)絡(luò)檢測，可對系統(tǒng)提供更加全面的維護，縮短了時空的距離，實現(xiàn)異地調(diào)試等。

       驅(qū)動上采用SIEMENS SINAMICS S10系列驅(qū)動裝置。S120是西門子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動控制系統(tǒng)，其模塊化和緊湊的設(shè)計、先進的DRIVE-CLiQ互聯(lián)、電子銘牌等技術(shù)以及全新的SCOUT工程軟件使用戶的設(shè)計編程更靈活簡單，調(diào)試更方便，維護更容易。

      自動換卷：因為機組為全連續(xù)生產(chǎn)，所以當(dāng)計米器到達設(shè)定米數(shù)或米數(shù)未到但有手動換卷信號時，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)180°,母卷轉(zhuǎn)離出來，空卷芯進入收卷位置，然后系統(tǒng)驅(qū)動切刀自動切斷薄膜，將薄膜貼在新的卷芯上，繼續(xù)進行收卷，從而系統(tǒng)實現(xiàn)了不停機自動更換卷芯。

      計米器是一個測量成品薄膜長度的裝置，由安裝在導(dǎo)輥上的HTL型增量式脈沖編碼器和高速計數(shù)器模塊FM350組成。導(dǎo)輥周長為定值，增量式脈沖編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)也為定值，這樣可以通過高速計數(shù)模板記錄的脈沖數(shù)計算出成品薄膜長度，當(dāng)達到設(shè)定值時，通過系統(tǒng)中斷觸發(fā)換卷動作。與普通的接近開關(guān)記錄引導(dǎo)輥旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的方案相比，定長精度、檢測速度和穩(wěn)定性大大提高。 自動換輥功能節(jié)省了用戶的人力成本，增加了效益

使用效果

       自機器7月份交付客戶以來，使用過程中未出現(xiàn)故障。并在生產(chǎn)過程中曾開過450M/MIN 的速度。客戶對此反映良好。實踐證明此套系統(tǒng)設(shè)計完全合乎客戶要求，并且是一種理想的控制解決方案。

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