珍珠棉發泡機控制系統探討（上）

一、EPE珍珠棉發泡機工作原理
　　
　　 EPE珍珠棉發泡機是用于生產EPE珍珠棉片材的專用設備。它將DPE樹脂融化后混以丁烷、滑石粉、抗收縮劑等其它添加劑，通過擠出機構擠出，并在模頭和模唇部分發泡，最后經過風圈、定型圈冷卻、延展為固定尺寸的珍珠棉片材，最后產品由收取輥卷取。
　　EPE珍珠棉發泡機主要有以下幾部分組成：
　　1、進料段：進料段兩端分別與機筒和減速箱連接，原料由此部分送入擠出機。包括料斗，螺桿，機筒，擠出機主電動機等部分，交流電機通過減速箱與主機螺桿連接。
　　 2、塑化加熱段：此部分裝置了大功率加熱圈，將將DPE樹脂顆粒融化，并通過螺桿將融化后的樹脂向前推進。
　　3、成型加熱段：此部分裝置了加熱機構及冷卻裝置，將塑化的原料逐漸降溫，直至通過螺桿將原料擠出，此外還包括丁烷泵和抗縮劑泵（甘油脂部分），抗縮劑泵以10～15Mpa（100～150mm/cm2）的壓力將抗縮劑加熱后送進機筒。丁烷泵和抗縮劑泵的進料部位設有單向閥，使原料不致反向倒流，以確保生產安全。
　　 4、模頭部分：融化了的原料從此部分擠出。原料一經過模唇就開始發泡。EPE珍珠棉片材的厚度取決于模唇和牽引速度。
　　 5、定型鼓：EPE珍珠棉片材的寬度由此部分決定，通過風機在在此部分提供冷卻空氣。
　　 6、牽引輥：由定型鼓延展開的片材進入此部分牽引，此時牽引速度應保持均衡，以保證片材質量。牽引輥裝有變頻調速的電動機，以便調整牽引速度。
　　 7、轉位式收料輥：此部分裝有可定片材長度的計米器，當第一輥收卷長度達到設定要求時，可轉180°第二輥開始收卷片材。
　　　EPE發泡機工作流程如下：在機械準備就緒后，第一步是升溫，脈寬調節加熱環到最大功率功率輸出，使料筒升溫到設定溫度，同時，給甘油脂鍋加熱到設定溫度；第二步，開喂料電機，設定在低轉速，同時按配方加注丁烷和甘油；第三步，降溫，打開第二段料筒冷卻水電動調節閥，使第二段料筒冷卻到設定溫度；第四步，調節模頭開度及甘油脂量；第五步，生產，開主動牽引裝置和收料機構，開始發泡生產；第六步，停加熱系統、主電機、丁烷泵和甘油脂泵；第七步，停牽引系統和收料系統。
　　
　　二、EPE珍珠棉發泡機控制系統解決方案
　　
　　

　　系統架構圖

　　
　　系統設置主/從兩個觸摸式人機界面，主界面安裝在主控柜之門面上，從界面安裝在收料機構之機旁操作臺上。主從界面能夠完成相同的工作，包括控制設置和參數設置。從機的數據來源于主機，當從機出現問故障時，主機可完全接替從機的工作。這樣的設計是由于珍珠棉生產線一般較長，方面操作工人在兩端就地操作，不需要走來走去。如果為了節省成本，可以考慮只用一個人機界面。
　　主電機采用變頻控制，其速度可以在主/從觸摸屏人機界面上設置。速度可多級調節，開機調試時低速運行，正常生產時高速運行，其速度的變化直接關聯到牽引機構和收料機構。加熱環由可控硅控制，其觸發由PLC熱電偶模塊的PWM輸出點控制，溫度更加穩定平滑。
　　索引電機采用變頻控制，其速度可以在主/從觸摸屏人機界面上設置，可以和主電機按比例同步聯動。收料機構以力矩電機為動力，電機的運行速度由力矩電機控制器控制，速度參數的給定來自于PLC模擬量輸出點(4~20mA標準信號)，在主/從人機界面上可以實時設定力矩電機的運行速度。