基于PLC的滚塑机控制系统设计

摘要分析了滚塑机的控制过程及其控制要求，进行了包括控制方式、可靠性与安全性在内的系统设计，开发
了基于可编程控制器(PLC)的控制系统。该系统安装在三种不同滚塑工艺的滚塑机上，已经投产且运行情况良好。
    关键词滚塑机可编程控制器控制系统设计
    滚塑又称旋塑，是生产异型、大型中空(或接近
中空)塑料制品的一种工艺。滚塑成型工艺起源于
20世纪40年代，近年来持续高速增长，成为多品种
小批量生产中、大型或超大型全封闭的空心无缝容
器的最理想、最经济、最有效的方法。我国从20世
纪90年代中期开始引进滚塑机，现有滚塑加工业规
模小，而且滚塑机基本上是从国外引进，在滚塑机控
制系统、模具及工艺等方面有许多值得研究的课题，
迫切需要吸收国外先进技术，开发国产滚塑机〔’一“1。
考虑到滚塑机及工艺对控制方面的要求，笔者选择
用可编程控制器(PLC)研制滚塑机的控制系统。
1滚塑机系统组成及控制过程描述
    滚塑机系统由转臂、行车、冷却室、加热室等组
成。加热室有循环风机、燃油器(加热风机、供油电
磁阀、点火装置)、热排污风机、加热门等设备;冷却
室有冷却水泵、冷却风机、冷排污风机、冷却门等设
备。行车带动转臂往返于装(卸)料、冷却、加热三
个位置之间。滚塑机控制系统示意图如图1所示。
            冷却门、，加热门
数量多、容量小，控制点数较多，这也正是PLC的优
势所在。表1是滚塑机控制系统的电气设备明细
表。
           
具
行车
行车轨道
        M1,Mz一行车电机;M3,M4,M5,M6一冷却风机;
    M7 ,Mli一排污风机;M:一冷却水泵;M9"M1。一循环风机;
      M1z "M13一门电机;M14一主轴电机;M15一副轴电机
                图1滚塑机控制系统示意图
1.1控制对象
    按照滚塑机的控制工艺，控制系统需要对各电
气设备进行顺序控制，除燃油器内有一个供油电磁
阀外，其余设备均为电机，在滚塑机控制系统中电机
1.2控制过程描述
    滚塑机的核心部件是转臂，转臂上装有加工制
品的模具，由行车带动转臂运行，转臂上互相垂直的
主副轴做360。旋转。
    滚塑机控制系统的初始状态:行车在装(卸)料
位，加热门、冷却门打开，所有电机在待机状态，供油
泵手动阀门打开。
    自动控制时所有开关均调到自动位，手动控制
时所有开关均调到手动位或停止位。
    滚塑机控制过程:
    (1)行车在装料位装料(卸成品)。
    (2)混料。变频器控制转臂上的模具沿主轴、几
副轴两个方向旋转。
    (3)送料。启动运行开关，行车(带动转臂做位
置运动)行驶至加热室停止。
    (4)加热门关闭、冷却门关闭。
    (5)送风。循环风机、供油泵加热风机启动。
    (6)加热。点火，进行温度及时间控制。
    (7)加热时间到，加热停止，加热室排污风机启
动。
    (g)排污风机停止，加热门打开，行车退至冷却
室，加热门再关闭。
    (9)冷却风机启动，对模具进行定时风冷，同时
冷却室排污风机启动，风冷时间到，冷却风机停止。
    (10)对模具进行定时水冷，冷却水泵启动。
燃油器