Модернизация системы управления выдува ПЭТ-бу… - АиП

Готовим ПЭТ - бутылки под масло

Технологический процесс 

Выдув ПЭТ-бутылки осуществляется из заготовки с помощью сжатого воз­духа. Разогретая заготовка выдувается в предварительно нагретую преформу. Транспортер передвигает преформы последовательно через шесть зон нагре­ва, плавно нагревая ее до температуры выдувания. Когда она прошла все зоны нагрева, шток поперечного перемеще­ния вводит преформу в пресс-форму. Перемещение штоков происходит при помощи пневмоклапанов, а их положе­ние контролируется индуктивными дат­чиками. Положение преформы контро­лируется датчиками переднего и заднего положения поперечного перемещения. После закрытия пресс-формы, состоя­щей из двух половин, охлаждаемых про­точной водой, из сопла подается воздух. После этого шток продольного перемещения выдвигает готовую бутылку на отводящий конвейер. После окончания выдува пресс-форма размыкается, и из­влекается готовая бутылка. 

Автоматическая система управления выдувом ПЭТ-бутылок 

Управление этим процессом ранее было построено на релейной автома­тике, а регулирование температуры осуществлялось переменным резис­тором, что называется «на глазок». Такой уровень управления не обеспе­чивал надлежащего качества и выпус­ка необходимого объема продукции, тормозил расширение производствен­ных мощностей. Поэтому модерниза­ция системы управления выдувной машиной стала неотложной задачей с особым вниманием к точности соблю­дения температуры. 

Учитывая сложность процесса управления движением преформ, их замыканием-размыканием, включе­нием-выключением клапанов, точ­ностью регулировки температуры и выполнением множества мелких операций, было решено построить систему управления на базе програм­мируемого логического контроллера ОВЕН ПЛ KlOO-24.P-L. Требуемую точ­ность температуры в данном случае обеспечивает функциональный блок (ПИД-регулятор с автонастройкой PID_2POS_ANR), входящий в библио­теку ОВЕН ПЛК. Автонастройка ПИД­регулятора происходит при каждом включении выдувной машины, т.к. величина температуры варьируется в определенном интервале и зависит и от конкретных заготовок, и от их фор­мы. Автонастройку можно запустить в любое время с операторской графи­ческой панели ОВЕН ИПЗ20. Она же служит для задания параметров уп­равления и отображения аварийных ситуаций. Панель соединена с конт­роллером через интерфейс Debug - RS-232 по протоколу Modbus-RTU. 

В процессе отладки проекта вы­яснилось, что реализация ПИД-ре­гулирования в каждой из шести зон, связанных между собой, оказалась неэффективной. Поэтому температура контролируется в одной зоне - веду­щей. В остальных зонах распределяет­ся от О до 100 % мощности. Величина мощности, распределяемая по зонам, также устанавливается на оператор­ской панели. 

Нагрев в зонах осуществляется лампами КГЦ, по 2200 Вт на зону. Для большей долговечности лампы во время работы должны быть всегда включены, поэтому управление лампами методом «перехода через ноль» не подходило. Для решения этой проблемы решено было исполь­зовать модуль МВУ-У с унифициро­ванным сигналом (0 ... 10 В) с шес­тью модулями МРМЗ-60-8, которые обеспечивают управление 60-ам­перной нагрузкой фазовым методом. Управление модулем МРМЗ-60-8 осу­ществляется сигналом напряжения 0 ... 5 В: при пяти вольтах на входе нагрузка отключена, а при нуле - на нее передается 100 % мощности. Для питания входных цепей модулей МРМЗ-60-8 используется блок питания БП15Б-Д2-5. Согласование сигналов МВУ-У и МРМЗ-60-8 обеспечивает программа контроллера. 

Управление исполнительными органами осуществляется посред­ством модуля вывода ОВЕН МВУ8-У. Для увеличения числа дискретных входов/выходов используется модуль ОВЕН МДВВ. Модули МВА8, МВУ8-У и МДВВ подключаются к ПЛК100 через интерфейс RS-485 по протоколу ОВЕН, при этом контроллер является мастером сети. Для питания посто­янным напряжением (+24 В) ПЛК100, И ПЗ20 и модуля МВУ8 используется одноканальный блок питания ОВЕН БПбОБ-ДЗ-24. 

Заключение 

В результате проведенной модер­низации системы управления выдувом ПЭТ-бутылок удалось резко снизить процент производственного брака, а также значительно упростить наладоч­ные работы при смене типа выдуваемой бутылки. Таким образом, сократились простои оборудования и снизились за­траты на закупку заготовок ПЭТ-тары и на электроэнергию. Все это дало ощу­тимый экономический эффект. 

Дилер компании ОВЕН 
«ИП Цимерман Г.И.» 
г. Орел, тел.: (4862) 73-15-01, 48-42-15,  e-mail: o6675@mail.ru