易控組態(tài)軟件在紙漿模塑成型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：

系統(tǒng)的硬件配置和功能設(shè)計。利用PID自整定功能實現(xiàn)真空泵恒負(fù)壓控制。利用易控（INSPEC）實現(xiàn)成型機(jī)生產(chǎn)的在線監(jiān)控，自動統(tǒng)計產(chǎn)量并生成報表。實踐表明，該系統(tǒng)的成功解決了目前紙漿模塑生產(chǎn)中負(fù)壓波動大、耗能大、廢品率高的問題，提高了工作效率，節(jié)省了資源，降低了生產(chǎn)成本，具有很好推廣價值。

關(guān)鍵詞：紙漿模塑成型機(jī)；易控（INSPEC）；恒定負(fù)壓；監(jiān)控系統(tǒng)

引言

紙漿模塑工藝在我國最早應(yīng)用于紙餐盒、紙托盤的生產(chǎn)，現(xiàn)已越來越廣泛的應(yīng)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(fù)回收利用、生產(chǎn)過程環(huán)保、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)點。紙漿模塑制品的生產(chǎn)以廢紙或紙漿為原材料，經(jīng)過調(diào)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，提高整個紙漿模塑生產(chǎn)線的生產(chǎn)管理水平和質(zhì)量管理水平，通過對原有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造和效能優(yōu)化，真正實現(xiàn)了全套生產(chǎn)線各個系統(tǒng)的集中自動控制。本文將針對生產(chǎn)線中重要的成型工序的控制進(jìn)行重點敘述。

1 紙漿模塑成型機(jī)生產(chǎn)過程分析

成型工序由水環(huán)真空泵、真空泵供水泵、空氣壓縮機(jī)、空氣干燥機(jī)、成型機(jī)等組成。成型機(jī)的作用是利用負(fù)壓將配制好的紙漿吸附在紙漿模具上，經(jīng)過壓模、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)過程中，成型機(jī)對負(fù)壓穩(wěn)定性要求較高，一般需要負(fù)壓維持在-0.05MPa—-0.06MPa之間。負(fù)壓越低，成型機(jī)的模具吸附的紙漿越少，造成產(chǎn)品的厚度過薄，廢品率增加；負(fù)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)品的厚度過厚，浪費了紙漿和電能。由于成型機(jī)的數(shù)量已構(gòu)成一定的規(guī)模，所以采用集中供應(yīng)負(fù)壓的方式。所需負(fù)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(tǒng)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(fù)壓波動也比較大，廢品率較高。每臺成型機(jī)之間的生產(chǎn)相對獨立，因生產(chǎn)品種的不同，需要設(shè)定不同的工藝參數(shù)，由人工記錄生產(chǎn)量并進(jìn)行統(tǒng)計。

為了保證負(fù)壓供應(yīng)的穩(wěn)定，我們利用PLC和變頻器對原有設(shè)備進(jìn)行了改造，采用PLC的自整定PID功能，簡單方便的實現(xiàn)了真空泵組的自動切換和自動變頻控制。同時采用Modbus總線技術(shù)與上位機(jī)易控（INSPEC）組態(tài)軟件通信，不僅實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化實時監(jiān)控，而且能夠自動進(jìn)行產(chǎn)量統(tǒng)計、提供報表及打印功能。

2 成型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

成型機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括上位機(jī)組態(tài)界面、通信協(xié)議、PLC控制系統(tǒng)三部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。組態(tài)軟件選用北京九思易自動化軟件有限公司開發(fā)的易控（INSPEC）。易控（INSPEC）軟件能夠支持同時與不同的PLC設(shè)備的通信。