PLC的吹膜机控制系统设计
目录
引言 3
（一） 吹膜机的背景 3
（二）吹膜机的发展 3
(三) 研究吹膜机的内容 3
一、吹膜机的概述 3
（一）吹膜机的机械构成 3
（二）吹膜机的定型机械 4
（三）吹膜机的收卷机械 5
(四)吹膜机的应用功能 5
(五)吹膜机的工艺流程 6
二、吹膜机的工作流程及控制系统设计 6
（一） 工作流程 6
（二）控制系统的设计 7
1、温度控制系统 7
2、速度控制系统 7
三 吹膜机的维护与维修方法 8
（一）日常维护方法 8
（二） 吹膜机故障与维修方法 8
1、薄膜出现褶皱 8
2、薄膜透明度差 8
3、薄膜横向厚度不均 8
四、 结束语 9
五、 致谢词 9
六、参 考 文 献 9
引言
（一） 吹膜机的背景
在电子技术的发展下，可编程控制器（PLC）也开始从简单的逻辑量的控制转变成用计算机来控制程序。PLC技术的不断进步和普及应用，在现代工业的中，占据着重要地位，它可单独完成或与一个功能完善的计算机控制系统。在传统的工业控制系统中，硬件繁重，电器线路的繁杂，人机交流困难这些问题使得在现在社会中越来越拖慢发展的节奏。
可编程控制器（plc）是一种广泛的工业控制器，它具备的优点是：控制精准、方便人们的使用与应用和可靠地性能。在以前，因为传统的吹膜机设备无法满足于生产需求，需要大量的人力来培训人员控制和维修以维持它的生产。基于此，运用PLC技术与吹膜机的配合可以很好的解决操 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
作复杂、维修困困难的问题。
（二）吹膜机的发展
吹膜机的传动以往大多数需要采用直流传动或电磁调速技术控制，众所周知，前者维护工作复杂，电能与资金占有率大；而后者调速精度低，制品质量得不到保证，这些都限制与影响了塑料挤出吹膜机的发展。由于2000以来，国产变频技术在我国深圳迅速发展，性价比的优势直接降低了机械厂的制造成本。这种技术不仅能够实现挤出机的恒张力控制，而且能够提高调速精度，降低部件采购成本。进一步提高塑料挤出吹膜机的精密度和生产质量，提升设备整体价值。
(三) 研究吹膜机的内容
（1）、研究吹膜机的工作流程
（2）、研究吹膜机的温度控制系统
（3）、研究吹膜机的速度控制系统
（4）、研究吹膜机的维修问题
一、吹膜机的概述
（一）吹膜机的机械构成
吹膜机主要由挤出机、，模具、模头、冷却装置、稳泡架、人字板、牵引棍、卷取装置等构成。
挤出机重要组成部分：螺杆、机筒加料斗，减速及驱动电机，驱动电机使用电磁调度电机，让皮带传动带动减速器螺杆在机筒中作旋转运动；使其料斗塑料颗粒在外部加热的情况下，将过滤过的熔化塑料从模头模口挤出。
冷却装置：由冷却风环、风管、鼓风机等组成。
牵引的组成部分：牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件。（如图1所示）
图1（牵引的组成部分）
（二）吹膜机的定型机械
吹膜机的定型机械组成部分:模头、冷却风环装置、风管、鼓风机、牵引架、人字板、牵引辊等，牵引辊主要是为了保证张力的恒定速度吹膜成型，为了满足一些特殊需求的塑料薄膜拼装材料，是将各种不同特性的材料，如透气性好、防水、保温、韧性好等，共挤出与吹成薄膜结合在一起，形成多功能的塑料薄膜材料。（如图2所示）
图2（定型机械）
（三）吹膜机的收卷机械
吹膜机的收卷机械构成：辅助牵引辊、收料架、分切刀、收卷辊A、收卷辊B、一台辅助牵引电机和两台收卷电机等，对生产原料产生一个向前的拉力，以保证薄膜恒定的线速度送出；卷取薄膜的重要机械是收卷辊A和收卷辊B，是将薄膜分切好划分成两部分收卷成型；而恒定的收力是整个收卷机械的关键，最终会影响薄膜收卷的质量。（如图三所示）
图3（收卷机械）
(四)吹膜机的应用功能
吹膜机吹制低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯等薄膜，普遍用于鲜果、肉类食品、纺织品、日常品和工业的内外包装。
吹膜机分为PE、POF等多种种类，全新的粒子吹出的色泽均匀、干净、拉伸性能好。也有人用回收的塑料袋制成粒子，这些粒子称为旧粒，粒子的颜色一般为灰色，在制成袋子时需要添加色素，以防袋子袋子着色单调。而制成的袋子颜色分布不均匀，脆而易断，所以价格相比较新粒制成的塑料袋便宜很多。
(五)吹膜机的工艺流程
吹膜机的工艺流程：在入料口加入塑料原料，同时加热螺杆和旋转模头。等到各温度值到达设定值后开启机器，经过高温的熔融后，塑料原料通过螺杆的旋转带动下由环状模头挤出，挤出的薄膜经过风环的冷却后被牵引出，再经过压花轮A和压花轮B压扁后，然后引入卷取轮，最后在经过卷曲轮的薄膜卷成一卷一卷的成品。
工艺流程图4下：
图4（工艺流程图）
二、吹膜机的工作流程及控制系统设计
（一） 工作流程
将干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中，靠粒子本身的重量从料斗进入螺杆，当粒料与螺纹斜棱接触后，旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面向垂直的推力，将塑料粒子向前推移，推移过程中，由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的碰撞磨擦，同时还由于料筒外部加热而逐步溶化。熔融的塑料经机头过滤去杂质从模头模口出来，经风环冷却、吹胀，将未成形的膜坯引入机架的人字形夹紧处，圆筒形膜坯被夹紧，形成封闭的膜坯体，向体内通入恒压的压缩空气，膜坯受涨扩成膜泡，牵引辊转动，连续拖拉膜泡送至导辊与卷取装置，恒张力连续收卷，卷成膜卷，切割入库。
工作流程图（如图5所示）：
塑料
图5（工作流程图）
（二）控制系统的设计
1、温度控制系统
控制系统的基本结构如下图所示，PLC主控系统、固态继电器、温控区、温度传感器等。其作用是控制主、辅机的温度，使原料经过高温加热能够完全融化，在挤出时受凉成型。保证产品的质量。（如图6所示）
图6（温度控制系统）
温度梯形图如下（图7所示）：
图7（温度梯形图）
2、速度控制系统
吹膜机的速度控制系统靠的是变频器的应用，他可以向电动机提供了一种可变频率，可变电压的电源，改变电动机的转速，适合声场工艺设备的要求。其作用是可以实现整体的自动控制，并满足生产工艺要求所需的转速和功率，以保证主、辅机的机能协调地运行。
[5] 周万珍. PLC分析与应用.北京：电子工业出版社，2004
[6] 齐剑玲,曾玉红.工控机在工业锅炉温度检测控制系统中的应用.微计算机信 息,19(9):36-37,2003
引言 3
（一） 吹膜机的背景 3
（二）吹膜机的发展 3
(三) 研究吹膜机的内容 3
一、吹膜机的概述 3
（一）吹膜机的机械构成 3
（二）吹膜机的定型机械 4
（三）吹膜机的收卷机械 5
(四)吹膜机的应用功能 5
(五)吹膜机的工艺流程 6
二、吹膜机的工作流程及控制系统设计 6
（一） 工作流程 6
（二）控制系统的设计 7
1、温度控制系统 7
2、速度控制系统 7
三 吹膜机的维护与维修方法 8
（一）日常维护方法 8
（二） 吹膜机故障与维修方法 8
1、薄膜出现褶皱 8
2、薄膜透明度差 8
3、薄膜横向厚度不均 8
四、 结束语 9
五、 致谢词 9
六、参 考 文 献 9
引言
（一） 吹膜机的背景
在电子技术的发展下，可编程控制器（PLC）也开始从简单的逻辑量的控制转变成用计算机来控制程序。PLC技术的不断进步和普及应用，在现代工业的中，占据着重要地位，它可单独完成或与一个功能完善的计算机控制系统。在传统的工业控制系统中，硬件繁重，电器线路的繁杂，人机交流困难这些问题使得在现在社会中越来越拖慢发展的节奏。
可编程控制器（plc）是一种广泛的工业控制器，它具备的优点是：控制精准、方便人们的使用与应用和可靠地性能。在以前，因为传统的吹膜机设备无法满足于生产需求，需要大量的人力来培训人员控制和维修以维持它的生产。基于此，运用PLC技术与吹膜机的配合可以很好的解决操 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
作复杂、维修困困难的问题。
（二）吹膜机的发展
吹膜机的传动以往大多数需要采用直流传动或电磁调速技术控制，众所周知，前者维护工作复杂，电能与资金占有率大；而后者调速精度低，制品质量得不到保证，这些都限制与影响了塑料挤出吹膜机的发展。由于2000以来，国产变频技术在我国深圳迅速发展，性价比的优势直接降低了机械厂的制造成本。这种技术不仅能够实现挤出机的恒张力控制，而且能够提高调速精度，降低部件采购成本。进一步提高塑料挤出吹膜机的精密度和生产质量，提升设备整体价值。
(三) 研究吹膜机的内容
（1）、研究吹膜机的工作流程
（2）、研究吹膜机的温度控制系统
（3）、研究吹膜机的速度控制系统
（4）、研究吹膜机的维修问题
一、吹膜机的概述
（一）吹膜机的机械构成
吹膜机主要由挤出机、，模具、模头、冷却装置、稳泡架、人字板、牵引棍、卷取装置等构成。
挤出机重要组成部分：螺杆、机筒加料斗，减速及驱动电机，驱动电机使用电磁调度电机，让皮带传动带动减速器螺杆在机筒中作旋转运动；使其料斗塑料颗粒在外部加热的情况下，将过滤过的熔化塑料从模头模口挤出。
冷却装置：由冷却风环、风管、鼓风机等组成。
牵引的组成部分：牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件。（如图1所示）
图1（牵引的组成部分）
（二）吹膜机的定型机械
吹膜机的定型机械组成部分:模头、冷却风环装置、风管、鼓风机、牵引架、人字板、牵引辊等，牵引辊主要是为了保证张力的恒定速度吹膜成型，为了满足一些特殊需求的塑料薄膜拼装材料，是将各种不同特性的材料，如透气性好、防水、保温、韧性好等，共挤出与吹成薄膜结合在一起，形成多功能的塑料薄膜材料。（如图2所示）
图2（定型机械）
（三）吹膜机的收卷机械
吹膜机的收卷机械构成：辅助牵引辊、收料架、分切刀、收卷辊A、收卷辊B、一台辅助牵引电机和两台收卷电机等，对生产原料产生一个向前的拉力，以保证薄膜恒定的线速度送出；卷取薄膜的重要机械是收卷辊A和收卷辊B，是将薄膜分切好划分成两部分收卷成型；而恒定的收力是整个收卷机械的关键，最终会影响薄膜收卷的质量。（如图三所示）
图3（收卷机械）
(四)吹膜机的应用功能
吹膜机吹制低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯等薄膜，普遍用于鲜果、肉类食品、纺织品、日常品和工业的内外包装。
吹膜机分为PE、POF等多种种类，全新的粒子吹出的色泽均匀、干净、拉伸性能好。也有人用回收的塑料袋制成粒子，这些粒子称为旧粒，粒子的颜色一般为灰色，在制成袋子时需要添加色素，以防袋子袋子着色单调。而制成的袋子颜色分布不均匀，脆而易断，所以价格相比较新粒制成的塑料袋便宜很多。
(五)吹膜机的工艺流程
吹膜机的工艺流程：在入料口加入塑料原料，同时加热螺杆和旋转模头。等到各温度值到达设定值后开启机器，经过高温的熔融后，塑料原料通过螺杆的旋转带动下由环状模头挤出，挤出的薄膜经过风环的冷却后被牵引出，再经过压花轮A和压花轮B压扁后，然后引入卷取轮，最后在经过卷曲轮的薄膜卷成一卷一卷的成品。
工艺流程图4下：
图4（工艺流程图）
二、吹膜机的工作流程及控制系统设计
（一） 工作流程
将干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中，靠粒子本身的重量从料斗进入螺杆，当粒料与螺纹斜棱接触后，旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面向垂直的推力，将塑料粒子向前推移，推移过程中，由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的碰撞磨擦，同时还由于料筒外部加热而逐步溶化。熔融的塑料经机头过滤去杂质从模头模口出来，经风环冷却、吹胀，将未成形的膜坯引入机架的人字形夹紧处，圆筒形膜坯被夹紧，形成封闭的膜坯体，向体内通入恒压的压缩空气，膜坯受涨扩成膜泡，牵引辊转动，连续拖拉膜泡送至导辊与卷取装置，恒张力连续收卷，卷成膜卷，切割入库。
工作流程图（如图5所示）：
塑料
图5（工作流程图）
（二）控制系统的设计
1、温度控制系统
控制系统的基本结构如下图所示，PLC主控系统、固态继电器、温控区、温度传感器等。其作用是控制主、辅机的温度，使原料经过高温加热能够完全融化，在挤出时受凉成型。保证产品的质量。（如图6所示）
图6（温度控制系统）
温度梯形图如下（图7所示）：
图7（温度梯形图）
2、速度控制系统
吹膜机的速度控制系统靠的是变频器的应用，他可以向电动机提供了一种可变频率，可变电压的电源，改变电动机的转速，适合声场工艺设备的要求。其作用是可以实现整体的自动控制，并满足生产工艺要求所需的转速和功率，以保证主、辅机的机能协调地运行。
[5] 周万珍. PLC分析与应用.北京：电子工业出版社，2004
[6] 齐剑玲,曾玉红.工控机在工业锅炉温度检测控制系统中的应用.微计算机信 息,19(9):36-37,2003
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