易控組態(tài)軟件在紙漿模塑成型機監控系統中的應用

摘要：

系統的硬件配置和功能設計。利用PID自整定功能實(shí)現真空泵恒負壓控制。利用易控（INSPEC）實(shí)現成型機生產(chǎn)的在線(xiàn)監控，自動(dòng)統計產(chǎn)量并生成報表。實(shí)踐表明，該系統的成功解決了目前紙漿模塑生產(chǎn)中負壓波動(dòng)大、耗能大、廢品率高的問(wèn)題，提高了工作效率，節省了資源，降低了生產(chǎn)成本，具有很好推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：紙漿模塑成型機；易控（INSPEC）；恒定負壓；監控系統

引言

紙漿模塑工藝在我國最早應用于紙餐盒、紙托盤(pán)的生產(chǎn)，現已越來(lái)越廣泛的應用于儀器儀表、家用電器等進(jìn)出口產(chǎn)品的包裝中。紙漿模塑制品是一種新型的環(huán)保包裝材料，具有可重復回收利用、生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。紙漿模塑制品的生產(chǎn)以廢紙或紙漿為原材料，經(jīng)過(guò)調漿碎漿、成型、烘干、整型等工序，成為具有環(huán)保、防震、防水性能的優(yōu)質(zhì)包裝產(chǎn)品。

為了能在低值的紙制制品生產(chǎn)中獲取最大的效益，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高整個(gè)紙漿模塑生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)管理水平和質(zhì)量管理水平，通過(guò)對原有生產(chǎn)設備進(jìn)行改造和效能優(yōu)化，真正實(shí)現了全套生產(chǎn)線(xiàn)各個(gè)系統的集中自動(dòng)控制。本文將針對生產(chǎn)線(xiàn)中重要的成型工序的控制進(jìn)行重點(diǎn)敘述。

1 紙漿模塑成型機生產(chǎn)過(guò)程分析

成型工序由水環(huán)真空泵、真空泵供水泵、空氣壓縮機、空氣干燥機、成型機等組成。成型機的作用是利用負壓將配制好的紙漿吸附在紙漿模具上，經(jīng)過(guò)壓模、脫水處理，利用正壓使產(chǎn)品從模具上脫落，然后進(jìn)入下一工序。在生產(chǎn)過(guò)程中，成型機對負壓穩定性要求較高，一般需要負壓維持在-0.05MPa—-0.06MPa之間。負壓越低，成型機的模具吸附的紙漿越少，造成產(chǎn)品的厚度過(guò)薄，廢品率增加；負壓越高，一方面容易造成模具堵塞，影響正常生產(chǎn)，另一方面使得產(chǎn)品的厚度過(guò)厚，浪費了紙漿和電能。由于成型機的數量已構成一定的規模，所以采用集中供應負壓的方式。所需負壓由兩組真空泵組產(chǎn)生，一組真空泵組包括一臺真空泵供水泵、一臺水環(huán)式真空泵。原有的控制系統全部采用接觸器、繼電器等手工操作方式。兩組真空泵組獨立控制，工頻運行，不僅控制方式缺乏靈活性，而且負壓波動(dòng)也比較大，廢品率較高。每臺成型機之間的生產(chǎn)相對獨立，因生產(chǎn)品種的不同，需要設定不同的工藝參數，由人工記錄生產(chǎn)量并進(jìn)行統計。

為了保證負壓供應的穩定，我們利用PLC和變頻器對原有設備進(jìn)行了改造，采用PLC的自整定PID功能，簡(jiǎn)單方便的實(shí)現了真空泵組的自動(dòng)切換和自動(dòng)變頻控制。同時(shí)采用Modbus總線(xiàn)技術(shù)與上位機易控（INSPEC）組態(tài)軟件通信，不僅實(shí)現了產(chǎn)品生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò )化實(shí)時(shí)監控，而且能夠自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)量統計、提供報表及打印功能。

2 成型機監控系統的設計

成型機監控系統主要包括上位機組態(tài)界面、通信協(xié)議、PLC控制系統三部分。系統結構圖如圖1所示。組態(tài)軟件選用北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司開(kāi)發(fā)的易控（INSPEC）。易控（INSPEC）軟件能夠支持同時(shí)與不同的PLC設備的通信。