高速节能智能化数字控制挤出复合机的开发.doc

《高速节能智能化数字控制挤出复合机的开发.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高速节能智能化数字控制挤出复合机的开发一、背景挤出复合又称涂复或淋膜，是广泛使用的一种经济的复合薄膜方式，它是将聚乙烯、聚丙烯等热塑性塑料在挤出复合机中熔融，从扁平机头中呈薄膜状均匀流出，连续涂复在基材上，经冷却辊滚筒与压辊之间压合和冷却辊冷却，制成二层或二层以上的复合薄膜;挤出复合可以是单层复合，也可以多层一次性复合或多层多次复合，产品结构变化较多。挤出复合具有生产速度快，生产过程简单，生产环境清洁，生产效率高，操作简便，成本低，无溶剂残留，无二氨基甲苯(致癌物质)残留等优点，是一种经济且环保的复合膜生产方

2、法，在塑料软包装中占有重要的地位。传统的干式复合存在溶剂残留，这些有害有毒物质对人体的危害极大，尤其是食品的包装。挤出复合因为无溶剂残留，卫生性能较好，因而越来越受到重视。目前，欧美先进国家已在不断强调环保和卫生的要求，最大量使用的挤出复合方法是：无溶剂干式复合。特别是近年来各种热粘结树脂的开发使用，如EAA，EMAA、EVA、离子聚合物以及各种酸粘接共聚物的大量使用，挤出复合产品的剥离强度达到和超过了干式复合，挤出复合薄膜正在逐渐取代溶剂型干式复合。使挤复产品从单纯的食品包装向日化产品(如软管、牙膏、利乐包

3、等)高档包装市场发展，已经成为软包装未来发展的重要方向。目前，在美国和欧洲，挤出复合约占软包装的50%，而在日本和韩国更是达到了70%。目前我国挤出复合产品约占软包装的25%左右，而且大部分是低档的产品包装。目前的生产线速度不高，导致产量低下，常见为150-200m/Min;能耗较高，变频器之间没有采用共直流母线技术;采用传统的电阻丝加热，升温速度慢、热效率低;烘箱加热方式落后;自动化程度不高，导致操作复杂，如材料更换需人工换料;稳定性不够，非正常停机影响生产，导致产能不高;控制系统集成程度不高，没有采用高速

4、工业以太网，使得控制器与变频器温度控制、测厚、张力控制等单元仅能交换少量数据;网络化水平低下，如远程监测、诊断，远程维护等实现困难。二、挑战辉隆塑机一直不断创新，致力于为客户提供节能、节材、高效的设备，引领行业技术的发展。近年来，随着市场要求的不断提高，辉隆塑机创新研发的新一代挤出复合设备，电气控制系统面临着如下挑战：2.1节能：节能减排是十二五规划的重要目标，其中工业用电所占能源消耗比重很大。需要使用绿色、低能耗的设备，有效减少能源消耗，降低客户在保有机器时的能源开支。2.2张力控制：张力控制是收放卷设备的

5、核心，稳定的张力，才能保证合格的产品质量。不但要求恒定的速度下张力稳定，同时设备加减速时，同样要求张力恒定。相比匀速下，加减速过程的张力控制难度更大。2.3高速放卷自动接料：设备要求在300m/Min时实现换接料，接料过程中，摆辊摆动小于5mm，接头长度小于1m，成功率100%。要实现换料过程摆辊几乎不动，要求新旧两条辊的放卷速度完全一致，即初始卷径非常准确。只有新卷卷径准了，新卷预速的线速度才能和当前的线速度一致，保证换接料的张力稳定。换接料的接头长度，要求在不同的线速度下，接头长度都一致，从而要求控制系统

6、能准确的控制好切刀动作的时机。2.4收卷自动接料：收卷换料时，两把飞刀，从中间将连续的物料切断，切出一个三角形。设备要求在不同的线速度下，该三角型形状一致。切出三角形后，前方的新辊会掉落压在三角形的头部。只有准确的控制好新辊下落的时机，才能保证不同速度下新辊都准确的压住三角形接头。2.5换接料不降速：挤出复合设备，要求放卷换卷时，整机生产速度不降速。设备的升降速，会影响到挤出的均匀度、系统的张力等。设备要在300m/Min实现换接料，且做到张力稳定，放卷接头小于1m，收卷接头偏差小于10cm，对控制系统提出了

7、更高的要求。2.6远程维护：设备出现故障停机，需要最快的速度响应并解决问题。设备分布在全国各地，甚至一部分设备出口到了国外。如何应对这种突发情况?传统的方式下，设备制造商需要招聘一个庞大的售后服务团队到处奔波，甚至最小连售后的差旅费用是公司一笔不小的开支。人手紧缺的时候，还无法第一时间响应客户的请求。所以越来越多的OEM厂商都意识到，控制系统提供一种性价比高的远程维护方案是多么重要!2.7高可靠性的系统：控制系统故障停机，重新恢复生产将需要1-2个小时，同时带来原材料的大量浪费，生产效率低下。所以要求设备有非

8、常好的可靠性，不会出现无故的停机、断料等。根据设备变频器的状态信息，风扇和齿轮变速箱的运行时间，做到预测性维护。整机纸路达40米，如果断纸，则重新穿纸恢复生产将需要大量的时间和人力!下面以纸塑挤出复合机为例，描述辉隆塑机与罗克韦尔自动化共同面对挑战，如何实现携手跨越。该纸杯纸专用纸塑复合单联共挤挤出复合生产线，是专为纸杯纸、甜筒纸的挤出复合生产而研发的。图1纸塑共挤挤出复合机工作简图1挤出机;2放卷