Populiarus mokslas apie plastikinių mašinų ekstruzijos technologiją: nuo autonominio greičio stabilizavimo iki visos linijos sinchronizavimo

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.yra amechaninės įrangos gamintojassu daugiau nei 30 metų patirtimiplastikinių vamzdžių ekstruzijos įranga, nauja aplinkos apsauga ir nauja medžiagų įranga. Nuo pat įkūrimo Fangli buvo kuriamas atsižvelgiant į vartotojo poreikius. Nuolat tobulindami, vykdydami nepriklausomus pagrindinių technologijų mokslinius tyrimus ir plėtrą bei įsisavindami pažangias technologijas ir kitas priemones, sukūrėmePVC vamzdžių ekstruzijos linijae,PP-R vamzdžių ekstruzijos linija,PE vandens tiekimo / dujų vamzdžių ekstruzijos linija, kurią Kinijos statybos ministerija rekomendavo pakeisti importuojamus gaminius. Gavome „Pirmos klasės prekės ženklo Džedziango provincijoje“ titulą.

Plastikinių mašinų apdorojimo sistemoje efektyvi ekstruzijos sistema yra pagrindinė grandispasiekti nuolatinius, stabilius ir didelio našumo liejimo procesus. Jis plačiai naudojamas gaminant įvairius gaminius, tokius kaip vamzdžiai, lakštai, profiliai, plėvelės, granuliavimas ir modifikavimas. Ekstruzijos sistemos techninis lygis tiesiogiai lemia gaminio matmenų tikslumą, paviršiaus kokybę, gamybos pajėgumus, energijos sąnaudas. Nuo stabilaus vieno sraigto plastifikuojančio ekstruzijos iki didelio efektyvumo dvigubų varžtų maišymo, uždaro ciklo lydalo slėgio stabilizavimo ir visos linijos kelių vienetų suderinto sinchronizavimo – kiekvienas procesas kelia itin aukštus sukimosi greičio sinchronizavimo, slėgio stabilumo, temperatūros tikslumo ir bendro linijos koordinavimo reikalavimus. Programine įranga pagrįstos valdymo technologijos populiarinimas tampa pagrindine varomąja jėga, skatinančia ekstruzijos sistemas nuo „plačios eksploatacijos“ link „tikslaus stabilumo, didelės galios ir mažo suvartojimo“.

Didelio efektyvumo plastiko ekstruzijos esmė yra programine įranga pagrįstas viso proceso parametrų, tokių kaip sraigto greitis, lydalo slėgis, zonos temperatūra, reguliavimas ir padavimo, ištraukimo ir pjovimo sinchronizavimas. Tai užtikrina nenutrūkstamą ir stabilų visos grandinės veikimą – nuo ​​padavimo, plastifikavimo, slėgio formavimo ir ekstruzijos iki formavimo, pjovimo ir vyniojimo – taip iš esmės išvengiama kokybės defektų, tokių kaip netolygus sienelės storis, uodegos, burbuliukų, deformacijų, sruogų lūžimo ir netikslaus pjūvio ilgio, kurį sukelia parametrų svyravimai. Įvairių tipų mašinos ir gaminiai turi skirtingus valdymo prioritetus, o valdymo technologijos pritaikomumas tiesiogiai veikia ekstruzijos stabilumą, produkto išeigą ir vieneto energijos suvartojimą. Toliau pateikiama sisteminė keturių svarbiausių didelio efektyvumo plastiko ekstruzijos valdymo technologijų apžvalga, atsižvelgiant į pažangių valdymo platformų technines charakteristikas.

1. Uždarojo ciklo varžtų greičio ir sukimo momento valdymas: stabilaus greičio, slėgio palaikymo ir efektyvaus plastifikavimo kertinis akmuo

Uždarojo ciklo sraigto greičio ir sukimo momento valdymas yra pagrindinė didelio efektyvumo ekstruzijos proceso garantija, tiesiogiai veikianti ekstruzijos pralaidumą ir plastifikavimo kokybę. Pagrindinis varžtas turi išlaikyti pastovų greitį ir stabilų sukimo momentą, kad būtų išvengta lydalo slėgio šuolių, atsirandančių dėl greičio dreifo ar apkrovos svyravimų, dėl kurių gali susidaryti netolygus gaminio sienelių storis ir šiurkštūs paviršiai. Dviejų sraigtų mašinose labai svarbu užtikrinti griežtą kairiojo ir dešiniojo varžtų sinchronizavimą, kad būtų išvengta nesusidėvėjimo, nenormalios vibracijos ir net įrangos pažeidimų.

Pagrindiniai šio proceso valdymo iššūkiai yra šie: aukšti pastovaus greičio tikslumo reikalavimai, sklandus ir be smūgio pagreitis / lėtėjimas ir veiksminga apsauga realiuoju laiku. Tradicinis atvirojo ciklo valdymas dažnai susiduria su tokiomis problemomis kaip greičio nestabilumas, didelis paleidimo poveikis ir uždelsta apsauga nuo perkrovos.

Šiuolaikinėse valdymo sistemose pagrindinį vaidmenį atlieka didelio našumo judesio valdymas ir didelės spartos duomenų gavimo technologijos, pagrįstos pramoninių standartų kūrimo platformomis. Inžinieriai gali lanksčiai naudoti įvairias programavimo kalbas, atitinkančias IEC 61131-3 tarptautinį standartą, kurdami valdymo programas, skirtas duomenų rinkimui realiuoju laiku ir varžto greičio, variklio srovės ir sukimo momento uždarojo ciklo reguliavimui. Nustatydama greičio slenksčius ir sukimo momento apsaugos diapazonus, valdymo sistema gali greitai koreguoti išėjimus, per jutiklius aptikus greičio svyravimus arba neįprastas apkrovas. Tuo pačiu metu standartizuoti judesio valdymo funkciniai blokai užtikrina sklandų sraigtinį paleidimą / sustabdymą, segmentinį greičio reguliavimą ir sukimo momento ribojimo apsaugą, efektyviai apsaugodami nuo varžto ir cilindro pažeidimo. Be to, sistema palaiko kelių variklių sinchroninį valdymą, kuris padeda pailginti įrangos eksploatavimo laiką ir pagerinti plastifikavimo vienodumą bei ekstruzijos tęstinumą.

2. Uždarojo ciklo lydalo slėgio valdymas: stabilios išvesties ir matmenų nuoseklumo raktas

Uždarojo ciklo lydalo slėgio kontrolė yra pagrindinis gaminio tikslumo užtikrinimo procesas, ypač svarbus gamybos scenarijuose, kuriems taikomi griežti matmenų reikalavimai, pvz., vamzdžiai, plėvelės, profiliai ir kabelių danga. Lydymosi slėgis štampavimo galvutėje turi išlikti pastovus; bet koks slėgio svyravimas tiesiogiai sukels vamzdžio sienelės storio, netolygaus plėvelės storio ar per didelių profilių nukrypimus. Per didelis slėgis taip pat kelia pavojų saugai, pavyzdžiui, medžiagų nutekėjimą, pelėsių išsipūtimą ir įrangos perkrovą.

Šio proceso valdymo iššūkiai yra šie: greitas atsako greitis, minimalus viršijimas ir stipri anti-trukdžių galimybė. Ekstruzijos procesas turi didelę inerciją ir didelį atsilikimą. Tradicinis PID reguliavimas dažnai kenčia nuo svyravimų arba lėto atsako, todėl sunku prisitaikyti prie sudėtingų sąlygų, tokių kaip tiekimo svyravimai, ekrano keitiklio operacijos ir sudėties pokyčiai.

Siekiant patenkinti didelio tikslumo lydalo slėgio valdymo reikalavimus, šiuolaikinės valdymo platformos apima įvairias algoritmų bibliotekas, įskaitant standartinį PID, neaiškią PID ir grįžtamąjį PID, kartu su užduočių planavimo realiuoju laiku technologija. Tai veiksmingai sprendžia didelio vėlavimo ekstruzijos slėgio scenarijus, žymiai sumažina viršijimą ir sutrumpina nusistovėjimo laiką. Inžinieriai gali naudoti aukšto lygio kalbas, kad programuotų slėgio greičio kaskados uždarojo ciklo logiką, kai štampavimo lydalo slėgis yra pagrindinis valdymo kintamasis, automatiškai tiksliai sureguliuojantis pagrindinio sraigto greitį, kad būtų pasiektas greitas uždaro ciklo atsakas: „slėgio svyravimas → greičio korekcija → slėgio atkūrimas“. Deterministinio realaus laiko užduočių planavimo panaudojimas užtikrina milisekundžių valdymo ciklus. Net esant dažniems darbo sąlygų svyravimams, šis metodas garantuoja aukštą gaminių matmenų pastovumą ir žymiai sumažina defektų skaičių.

3. Kelių vienetų koordinuotas sinchronizavimo valdymas: visos linijos sinchronizavimo ir nuolatinės didelio efektyvumo gamybos sąsaja

Kelių vienetų suderinta sinchronizavimo kontrolė yra pagrindinė techninė garantija, užtikrinanti didelio efektyvumo nuolatinę gamybą visoje linijoje. Visą ekstruzijos liniją paprastai sudaro keli vykdymo įrenginiai: pagrindinis ekstruderis, dozavimo tiektuvas, lydalo siurblys, dydžio nustatymo lentelė, ištraukimas, pjaustytuvas ir vyniotuvas. Visų šių vienetų greičiai turi išlaikyti griežtą sekimą ir proporcingą koordinavimą; kitu atveju gali lengvai kilti problemų, tokių kaip plyšimas, medžiagos susikaupimas, netikslūs pjovimo ilgiai ir netolygi apvija, o tai labai paveiks gamybos efektyvumą ir produkto kokybę.

Šio proceso valdymo iššūkiai yra sutelkti į: tikslų greičio santykio suderinimą keliose ašyse, puikų dinaminį sekimo našumą ir griežtą sinchronizavimą paleidimo / sustabdymo metu. Tradiciniai diskretieji valdikliai dažnai kenčia nuo būdingų trūkumų, tokių kaip laiko klaidos, greičio asinchronizavimas ir koordinuoto judėjimo vėlavimas.

Kalbant apie kelių blokų koordinuotą valdymą, elektroninis kumštelis ir tikslaus sinchronizavimo technologijos, pagrįstos didelės spartos pramoninėmis autobusais, turi didelių pranašumų. Pagrindinės valdymo platformos paprastai palaiko pramoninius magistralės protokolus, tokius kaip EtherCAT, CANopen ir Modbus, todėl pasiekiamas mikrosekundės lygio sinchronizavimo tikslumas. Tai leidžia sinchronizuoti vienu paspaudimu ir proporcingai koordinuotai valdyti pagrindinį ekstruderį, tiektuvą, ištraukimą, pjaustytuvą ir vyniotuvą. Inžinieriai gali lanksčiai planuoti kiekvieno įrenginio greičio santykius naudodami elektronines kumštelių kreives ir pasiekti lankstų koordinuotą judėjimą, kai „pagrindinis ekstruderis įsibėgėja → ištraukimas sinchroniškai pagreitėja → pjaustytuvas sinchroniškai reguliuoja žingsnį“. Nesvarbu, ar paleidimo pagreitinimo, normalaus veikimo ar lėtėjimo metu keičiant gaminį, visa linija išlieka labai koordinuota, efektyviai pašalinant medžiagų lūžimus, kaupimąsi ir ilgio pjovimo klaidas, taip padedant tvirtą pagrindą nepilotuojamai, nuolatinei, didelio efektyvumo gamybai.

4. Receptais pagrįstas procesų valdymas ir saugos apsauga: dvigubos greito pakeitimo, stabilumo ir patikimumo garantijos

Receptais pagrįstas proceso valdymas ir saugos apsauga yra esminė lanksčios gamybos ir saugios įrangos eksploatavimo parama. Norint patenkinti šiuolaikinės gamybos, kuriai būdinga daugybė veislių, mažų partijų ir dažnų keitimų, poreikius, skirtingoms medžiagoms ir gaminiams reikalingi specifiniai parametrų deriniai: zonų temperatūra, varžtų greitis, slėgio ribos, ištraukimo greitis, pjovimo ilgis, laikymo laikas ir kt., kuriems reikia tikslių nustatymų. Tuo pačiu metu turi būti įdiegta visapusiška apsaugos logika, įskaitant per didelę temperatūrą, perteklinį slėgį, perkrovą, medžiagos lūžį ir avarinį sustabdymą, kad būtų užtikrinta įrangos ir personalo sauga.

Šio proceso valdymo iššūkiai yra šie: patikimas ir saugus parametrų saugojimas, patogus ir efektyvus įkėlimas vienu paspaudimu, aiškus ir griežtas leidimų valdymas bei atsekami gedimų įrašai. Tradiciniai rankinio reguliavimo metodai yra neveiksmingi, dažnai pasitaiko klaidų ir juos sunku suderinti su standartizuotais gamybos reikalavimais.

Receptų valdymo ir saugos apsaugos srityje šiuolaikinių valdymo platformų duomenų saugojimo ir loginio valdymo technologijos siūlo veiksmingą palaikymą. Inžinieriai gali sukurti proceso receptų biblioteką, susieti ir saugoti visus ekstruzijos parametrų rinkinius su maitinimo išjungimo išlaikymo galimybėmis. Žmogaus ir mašinos sąsaja (HMI) palengvina recepto atšaukimą vienu spustelėjimu, automatinį patikrinimą ir apsaugo nuo klaidų nustatymus, sumažindama perjungimo derinimo laiką nuo valandų iki minučių. Pritaikius modulines programavimo koncepcijas, temperatūros valdymas, slėgio valdymas, sinchronizacijos valdymas ir saugos logika gali būti sujungti į standartizuotus funkcinius blokus, todėl gaunama aiški programos struktūra, kurią lengva prižiūrėti ir išplėsti. Be to, sistema turi išsamią gedimų diagnostikos ir istorinių duomenų registravimo funkcijas, temperatūros zonų, slėgio, sukimo momento ir veikimo būsenos stebėjimą realiuoju laiku. Nukrypus nuo normos, jis suaktyvina laipsniškus pavojaus signalus ir automatiškai atlieka apsaugos veiksmus. Visi aliarmo ir eksploataciniai duomenys yra atsekami, todėl nuolatinis proceso optimizavimas ir greitas gedimų šalinimas.

Išvada

Apibendrinant galima teigti, kad nuo greičio ir sukimo momento uždaro ciklo valdymo ir lydalo slėgio stabilizavimo iki kelių įrenginių suderinto sinchronizavimo ir receptais pagrįsto saugos valdymo – visos pagrindinės didelio efektyvumo plastiko ekstruzijos technologijos labai priklauso nuo tvirtos programinės įrangos valdomų, tikslių ir suderintų valdymo technologijų palaikymo. Kaip bendrosios paskirties pramoninio valdymo kūrimo platforma, atitinkanti IEC 61131-3 tarptautinį standartą, jos pagrindinė vertė yra standartizuotų ir lanksčių ekstruzijos valdymo techninių įrankių rinkinys. Tai nesiūlo tiesioginio „iki rakto“ sprendimo didelio efektyvumo ekstruzijai; veikiau dėl savo techninių privalumų, susijusių su judesio valdymu, pažangiais PID algoritmais, didelės spartos pramoninėmis magistralės, kelių užduočių realiuoju laiku planavimu ir moduliniu programavimu, jis prisitaiko prie įvairių ekstruzijos programų – vieno sraigto, dviejų sraigtų, lakštų, vamzdžių, plėvelių, granuliavimo ir kt. link nuolatinės evoliucijos didelės našumo, stabilumo, tikslumo, mažo suvartojimo ir intelekto kryptimis.

Kadangi plastiko pramonė ir toliau tobulėja prie aukščiausios klasės, ekologiško ir intelektualaus vystymosi, ekstruzijos sistemos susiduria su vis didesniais valdymo tikslumo, sinchronizavimo našumo ir lankstumo reikalavimais. Programine įranga pagrįsta didelio efektyvumo valdymas taps pagrindine pramonės plėtros tendencija. Vykdydamos nuolatines technologines iteracijas ir naujoves, valdymo platformos ir toliau sieks optimizuoti algoritmus, reaguoti į magistrales ir teikti kūrimo patirtį, teikdamos lankstesnę, patikimesnę ir tikslesnę techninę paramą naujovėms ir didelio masto didelio efektyvumo plastiko ekstruzijos valdymo technologijų diegimui, taip prisidėdamos prie aukštesnės kokybės plėtros pramonėje.

Mūsų įmonė specializuojasi visų rūšių plastikinių vamzdžių gamybos linijų gamyboje. Jei reikia, galime bet kada susipažinti su atitinkamu turiniu ir laukti mūsų bendradarbiavimo.