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本文簡(jiǎn)要介紹了中空成型機(jī)的工作原理及其控制系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了UniMAT PLC模塊與西門子CPU配合使用來實(shí)現(xiàn)中空成型機(jī)的控制系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，為中空成型機(jī)的生產(chǎn)商提供了一個(gè)具有更高性價(jià)比的控制系統(tǒng)解決方案。
一、吹塑機(jī)的概念
中空吹塑機(jī)主要是用于生產(chǎn)瓶、壺、罐、桶及小型異形件等各種單層、雙層、（雙層）可視液位線吹塑中空制品，特別適用于PVC、PE、PC、PP、PS、PA等原料的中空吹塑。中空吹塑成型機(jī)原理為“擠—吹”成型。擠出機(jī)均采用變頻電機(jī)調(diào)速，既可獲得大的調(diào)速范圍以滿足不同制品的要求，又可使擠出型坯相當(dāng)穩(wěn)定,以保證產(chǎn)品重量的統(tǒng)一。擠出機(jī)塑化的熔融塑料經(jīng)擠出機(jī)頭形成型坯，型坯進(jìn)入模具壓縮空氣吹塑成型，即完成一個(gè)循環(huán)。目前市場(chǎng)上的中空吹塑機(jī)有大機(jī)型和小機(jī)型。小機(jī)型里又分單工位和雙工位。雙工位工作時(shí)，左右工位各完成一個(gè)工作過程算一個(gè)循環(huán)。
中空吹塑機(jī)由機(jī)械、電氣、液壓、氣路、水路及伺服油源(選配)等部分組成。
2. 系統(tǒng)描述
中空吹塑機(jī)采用變頻電機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)；機(jī)頭及擠出機(jī)的加熱與溫控系統(tǒng)；動(dòng)作程序控制系統(tǒng)（PLC）及相應(yīng)的安全防護(hù)系統(tǒng)等。人機(jī)界面采用觸摸屏輸入。
工藝流程：機(jī)筒模頭加熱保溫一定時(shí)間—啟動(dòng)擠料—調(diào)整機(jī)頭調(diào)好擠出成型管坯—[啟動(dòng)—模架上—合模—風(fēng)嘴上—電熱切片切斷管坯—抬模頭上—模架下—風(fēng)嘴下—吹氣冷卻成型—吹針微抽—拉底下—開模—模架上]自動(dòng)循環(huán)工作。
三、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)原理及配置
工作過程：粒狀或粉狀的塑料經(jīng)擠出機(jī)塑化達(dá)熔融狀態(tài)，通過采集電子尺數(shù)據(jù)，反饋控制擠出熔料量，使熔料通過預(yù)定流速進(jìn)入機(jī)頭。當(dāng)儲(chǔ)料量達(dá)預(yù)定值時(shí)，機(jī)頭口模打開，并根據(jù)設(shè)定的型坯壁厚曲線，調(diào)節(jié)模芯進(jìn)行型坯壁厚控制。然后，將完成的制品型坯置于吹塑模腔內(nèi)，模具按照設(shè)定的速度進(jìn)行合模，合模時(shí)要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，左右平衡。合模后進(jìn)行吹氣，型坯在氣體壓力的作用下緊貼模具內(nèi)壁，保持壓力冷卻定型后開模，由機(jī)械手取出制品。
系統(tǒng)電氣控制部分的主要配置如下：
單架機(jī)：
6ES7214-1AD23-0XB8 1PCS
UN231-7PH22-0XA0 1PCS
UN231-7PD22-0XA0 1PCS
UN232-OHB22-0XA0 1PCS
UN231-0HF22-0XA0 1PCS
UN222-1BH22-0XA0 1PCS
MT4404T 7寸彩屏 1PCS
18DI/30DO 12TC,2AO具體根據(jù)機(jī)器而定
雙架機(jī)
6ES7216-2AD23-0XB8 1PCS
UN231-7PH22-0XA0 1PCS
UN231-7PD22-0XA0 1PCS
UN232-OHB22-0XA0 1PCS
UN222-1BH22-0XA0 1PCS
MT4404T 7寸彩屏 1PCS
24DI/32DO 12TC,2AO具體根據(jù)機(jī)器而定
（1）主機(jī)主要采用西門子S7-200系列 6ES7214-1AD23-0XB8（單架機(jī)）和6ES7216-2AD23-0XB8（雙架機(jī)）控制。編程采用結(jié)構(gòu)化編程理念，機(jī)器動(dòng)作手，自動(dòng)程序，溫控程序，報(bào)警及保護(hù)控制程序，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序等分程序塊。編于修改和檢測(cè)程序。
（2）擴(kuò)展模塊全部采用UniMAT西門子兼容模塊，溫度的測(cè)量采用工業(yè)鎧裝絕緣K型熱電偶。溫度控制由UniMAT系列的8路熱電偶模塊UN231-7PH22-0XA0和4路熱電偶模塊UN231-7PD22-0XA0完成，模塊將采集到的溫度模擬信號(hào)反饋到CPU，通過CPU內(nèi)部程序PID自動(dòng)調(diào)節(jié)，精確控制各段溫度，靜態(tài)控溫精度在±0.5℃；保證塑化溫度恒定不變，保證塑料溶液的流動(dòng)性。
（3）鎖模壓力由模擬量輸入模塊UN231-0HF22-0XA0采集，通過壓力傳感器實(shí)時(shí)反饋鎖模時(shí)壓力，確保鎖模壓力穩(wěn)定；油路PQ閥控制，采用UN232-0HB22-0XA0控制PQ閥，方便設(shè)定每個(gè)油壓動(dòng)作的壓力和流量。
（4）壁厚控制由UN231-0HF22-0XA0輸入模塊采集型坯長(zhǎng)度和模芯間隙的電子尺反饋信號(hào)，然后通過模擬量輸出模塊UN232-0HB22-0XA0控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)伺服閥來實(shí)現(xiàn)。
（5）操作面板采用KINCO高清觸摸屏完成整機(jī)的型坯溫度、動(dòng)作壓力、流量，機(jī)器動(dòng)作時(shí)間參數(shù)，工藝參數(shù)的設(shè)定、顯示等，采用菜單式程序控制，操作簡(jiǎn)便可靠。
四、系統(tǒng)示意圖
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