PLC能够以内部集成功能控制型坯,实现吹管与传送装置的同步运行,对梭子进行线性定位,还能够控制30个区域的温度。
像大多数吹塑设备原始制造商(OEMs)一样,基于多元智能的R&B塑料机械有限公司(R&B)必须精确协调各种机械的运动。他们的机器使用过闭环液压驱动器搭配专用运动控制卡件。这套方案不仅价格昂贵,而且难于协调。最近,该公司成功地用常规PLC实现了吹塑机运动控制功能,这样做既提高了产量,又缩短了机器运转周期,还削减了生产成本。
R&B能够提供塑料机械、铸造、加工、以及切割系统的解决方案。他们提供的产品包括可编程控制器、触摸屏式操作界面、独立的型坯控制器、倾斜或水平机械、模件表面补偿压盘、机械切割机、单螺杆挤出机以及高精度的吹塑加工设备。
该公司还可以根据客户要求设计并定制设备,以满足各种生产需求。此外,他们还提供机器检验、安装/拆除、维修以及金属切割服务。
将运动控制集成到PLC程序使编程变得简单www.cechina.cn,而且提高了R&B塑料机械公司系列
吹塑机的性能。图片来源:Siemens SEA
用PLC实现运动控制
一种特殊的R&B
David Chin是NDC Technologies的技术人员,该公司是Siemens的战略合作伙伴,一同参与了R&B控制系统升级项目。Chin说:“R&B使用了标准的Siemens Simatic S7 PLC来控制这些位置运动。我们提供了一套功能模块,使R&B能运用PLC进行位置控制。其它的机器可能要使用运动控制器来控制运动,这是一种专用于伺服控制和定位的控制器。我们定制的功能模块能够达到与独立控制器相同的功能和性能。”
Chin说:“PLC通常很难做到高精度的伺服控制,这是专用运动控制器被广泛采用的原因。但是在我们的应用中,标准的Siemens S-7 PLC承担了运动控制功能,它通过液压驱动装置对各个部件进行定位。”
PLC还对30多个区域进行温度控制,这些区域包括加料斗、挤出机以及型坯顶部。其中12个区域既能加热又能冷却CONTROL ENGINEERING China版权所有,另外18个只能加热。温控系统必须将机器各部分的温度误差范围控制在1度以内。型坯顶部要能够将料斗传来的冷塑料加热到415 °F。
常规PLC采用IEC-61131标准语言编写的功能模块控制所有的伺服液压系统驱动轴。它不需要特殊的运动控制环境。加入运动控制功能的PLC相对于专用PLC和独立的运动控制器而言,具有更出色的性能和更高效的处理能力。
集成型坯控制
R&B最初希望通过PLC实现型坯控制。通常,吹塑机由机械控制器或基于PC的自动化设备控制。前者带有独立的型坯程序单元以及专用运动控制卡件;后者通过专用代码达到运动控制的要求。
然而控制工程网版权所有,R&B希望将型坯程序集成到主机器控制器中。如果PLC的运算速度足够快,就能够实现这一目标。用于型坯控制的模拟数据直接从一个位置检测器输入。所有的处理过程都和普通PLC程序一样。最终,驱动型坯吹塑的液压阀由PLC输出的模拟信号控制。整个过程不需要借助任何专用设备。
该公司随后把其余的伺服液压轴控制程序也集成到PLC中。位置检测器通过SSI模块把数据传送到PLC。如有需要,可以通过Siemens的Profibus Isochrone(等时)模式将SSI模块传来的位置数据与PLC程序同步。同样,液压阀都由标准的模拟输出信号控制。
另外,R&B还把控制吹管与传送装置运行的程序集成到PLC中。当传送装置将模子带动到吹管位置时,吹管就会按程序设定向下运动。由于两者(传送装置与吹管)的转轴实现了协调控制,这个过程很少出错且不用担心会产生碰撞。
在把这项功能集成到PLC之前,由于吹管和传送装置之间无法通信,R&B无法实现两者的同步。PLC的通信协议使两者首度实现了同步。
减少空循环时间
吹塑过程中,所有机器吹制或冷却一个瓶子的时间都相差无几。但是,在循环时间,尤其是空循环时间(机器不在吹瓶的时间)方面,机器之间存在差异。循环时间是指开始吹一个瓶到准备吹另一个瓶之间的全部时间。
PLC中的运动控制功能提升了协调空循环动作的水平,从而减少了特定动作之间的间隔时间。它们能依据位置而不是时间协调各种动作。这样就能大大减少空循环的时间,为R&B赢得了循环时间上的优势。其结果是可以节省下大约20%的空循环时间。
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