泓格科技M-7018在吹塑中空成型机中温度采集的应用

内容提要

      吹塑中空成型机是采用“挤出吹塑”工作原理，粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态进入机头，当机头储料量达预定值时，机头口模打开，电气控制系统根据设定的型坯壁厚曲线，调整口模与芯模的间隙大小，进行６４点型坯壁厚控制，同时注射油缸将熔融物料压出，形成制品型坯，模具合模后吹入压缩气体直到将塑料吹成模具形状定型为中空制品，冷却定型后开模，由机械手取出制品，再将制品脱模修边，得到需要的中空制品。

      应用范围：广泛用于塑料加工行业，是用于加工各类聚乙烯、高分子量聚乙烯的塑料中空容器的主要设备。是塑料制造的三大主力机型之一。

      本文主要介绍采用泓格M-7000采集模块，实现吹塑中空成型机中的温度采集。

关键词

       温度采集、Modbus、M-7000、吹塑中空成型机

一、系统介绍

      塑料吹塑中空成型是目前较为常见的一种热塑性塑料制品的成型方法之一。成型时，首先将用挤出或注射成型所得的半熔融态的管坯(型坯)置于一定形状的吹塑模具中，再向管坯中通人压缩空气将其吹胀，经冷却定型后脱模而得到中空塑料制品。用于此成型方法的设备称为塑料吹塑中空成型机。

       塑料中空成型制品的用途很广，主要应用于各种包装。如广泛应用于食品、化工、医药工业和处理液体的包装。例如吹塑中空高分子量聚乙烯的大型燃料罐和桶、化妆品和洗涤剂的包装制品、食品包装、啤酒和其他含有二氧化碳气体饮料的包装，以及外观光泽、透明性优良、力学强度好的线型聚酯中空制品等。

       中空制品之所以能快速发展，这是由于其成型工艺较为简单，并具有生产效率高、制品质量高等优点。目前，国内外的中空成型方法及其设备的发展速度很快，用此种方法成型制品的塑料原料占总原料的比例也在增加，约接近20％左右。有许多可用于吹塑中空制品的塑料原材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、线型聚酯、聚碳酸酯以及一些工程塑料等。

       由于塑料吹塑中空成型的方法很多，因此也有多种分类方法。目前广泛使用的塑料吹塑中空成型方法可分为两大类：挤出吹塑和注射吹塑，而与其相对应的成型设备有挤出吹塑中空成型机和注射吹塑中空成型机两大类。这两者的主要不同点在于其型坯的成型，前者是用挤出，而后者是用注射。在这两种成型方法的基础上发展起来的有：挤出—拉伸—吹塑中空成型(简称挤拉吹)和注射—拉伸—吹塑中空成型(简称注拉吹)以及多层吹塑、非对称中空吹塑等成型方法。而多层吹塑则又有共挤出吹塑与共注射吹塑等方法。

       在实际应用中，挤出吹塑法较为常见，种类较多，而且发展很快。而注塑吹塑因其具有特殊的优点，现今也日趋盛行。各种规格的注吹或注拉吹设备也不断被开发出来。

二、系统要求

■ 对储料仓、机头、模具等位置进行精确地温度控制，使塑料原料按合适的温度被塑化（即溶化）、成型。

■ 控制塑料注入时的压力，速度，使塑料的厚度得到较好的控制。

■ 各机构动作的时序配合。

■ 现场HMI设定各工艺参数，包括温度，压力，速度等。

三、困难因素

■ 温度采集和控制在整个设备中尤为重要。

■ 如果采用温控仪表控制，需要在各个温控仪表上单独设定控制温度目标值，各控制点的温度反馈也需要在各温控仪表上观察。生产不同的产品，需要不同的设置，更改产品时无法调用配方快速改变参数，操作十分不便。

■ 如果采用PLC温控模块控制，虽可以避免上述问题，但是每模块的控制路数少，只有2路或4路；模块造价昂贵，不利于系统扩展，进行更细致的温度控制。

四、温度采集之M-7018模块解决方案

   在现有工艺的基础上，PLC通过RS-485网络与M-7018模块通讯

（1）硬件部分：

      采用M-7018热电偶输入模块，每个模块具有8个通道，可以同时采集8路温度信号，10Hz的采集速率可以满足和PLC间的温控速度。16位分辨率，温度的分辨精度高，便于做到温度的精细采集和控制，生产更多不同类型的产品；8个通道可以使温度的控制回路数增多，便于更细致的进行温控；自带冷端补偿，无须另外配置。                 

M-7018：8路模拟量/热电偶输入模块

M-7018主要特点：

■ 分辨率:16位

■ 模拟量输入：热电偶、mV、V或mA

■ 输入范围：+/-15mV, +/-50mV, +/-100mV, +/-500mV, +/-1V, +/-2.5V,+/-20mA

■ 热电偶类型：J、K、T、E、R、S、B、N、C

■ 采样频率：10Hz

■ 带断偶检测功能

■ 带Modbus通讯协议与DCON

■M­7018Z：10通道并且每个通道可单独配置，支持 240V过压保护。

（2）软件部分：

    PLC与M-7018通讯，通过Modbus协议，可方便读取M-7018检测的温度信号，统一到PLC内进行整合控制。

结论:

使用M-7018模块进行温度采集的解决方案:

■ 可以避免使用温控仪表控温带来的种种不便，提高了产品的档次和人性化。

■ 可以避免使用温控模块控温带来的价格昂贵，控制路数少的缺点；可以扩展更多控制回路，达到更细致的控制。

■ 抗干扰能力强，在恶劣的工业环境中运行情况稳定，每年采用此方案生产设备700台以上，极大地节约了资金，提高了设备的人性化。