早在20世紀50年代,復合包裝薄膜材料就已經問世,從此由采用單一包裝材料的傳統包裝進入了現代包裝的新時代,這樣包裝領域里的一場巨大革命就拉開了序幕。經過五十多年的迅速發展,多層復合材料已經形成了一個龐大家族。除在食品、醫藥、衛生材料廣泛應用外,幾乎在所有的工業部門都有它的身影。
多層復合薄膜的加工方法很多,歸納起來主要有涂布法、層壓法和共擠法三種。涂布法和層壓法的復合工藝基本上有些相似,簡單地講就是用粘結劑使一層薄膜與另一層基材(即薄膜、紙張或金屬箔等),或多層薄膜與基材結合起來。而共擠法則是近年來剛剛發展起來的一種較新的多層復合薄膜的加工方法。這種方法是將多種聚合物熔體由一個特殊模頭匯集在一起,成為由多層不同聚合物熔體構成的薄膜狀熔體流,經冷卻而得到多層共擠出復合薄膜。
目前,我國共擠出復合薄膜的生產已漸趨成熟,采用此工藝生產的包裝復合薄膜具有高阻隔性、高強度、良好耐熱性、無殘留溶劑的污染、質量輕、膜壁薄等特點。因此,它以其獨特的優勢正在被廣泛地使用。另外,該工藝不僅大大減化了生產工序,而且也減少了昂貴的用料,單層膜最薄可達2微米,它比采用涂布法或層壓法復合工藝可以節省30%的生產成本。因而大大地推動了多層共擠流延機日新月異地向前發展。
一、 用途及特點
現在我國三層及三層以下的共擠出復合薄膜生產國產設備已占主導地位,主要生產功能性復合熱封基材、熱收縮膜、纏繞膜和大棚模膜等;而五層及五層以上的共擠出復合薄膜生產仍以進口設備為主,主要生產功能性復合熱封基材和高阻透共擠出復合薄膜。隨著經濟的發展和科技的進步,我國也有一些極有膽試的包裝設備生產廠商,在引進國外先進五層共擠技術的基礎上,極積開發和研制五層至七層的高檔次多層共擠流延機,并取得了可喜的成功,有力地促進了多層共擠復合薄膜生產設備向精密化、多層化、大型化及高效、節能化方向發展。
我公司在吸收消化德國先進的多層共擠技術的基礎上,結合我國具體情況,與佛山市萬嘉塑膠有限公司緊密聯手合作,研發了3層至7層的高檔次多層共擠流延機控制系統。最近,將該控制系統裝到由佛山市萬嘉塑膠有限公司研制生產的五層共擠流延機組上(如圖1所示),整機調試試驗取得了驚人的成功。

圖1 高檔次五層共擠流延機組圖
該控制系統采用了德國西門子S7-315 PLC可編程控制器進行整機控制,人機界面使用10.4英寸HITECH彩色觸摸屏,并通過PROFIBUS通訊總線方式,實現了對擠出系統、流延裝置、牽引系統、浮輥調節系統以及收卷張力控制系統等的閉環式全自動控制。另設有全自動換卷和切料等功能。系統的自動化程度高,操作簡便直觀,可全方位參數設置和集中顯示。具有可操作性,高速穩定性和耐久性等優點。是集光、機、電、氣、液、多種控制于一體的高科技、高附加值新產品。標志著與國際最新技術同步,可與目前世界上同類產品媲美。在國內同行業中處于領先水平,并且性價比高,是各個包裝機械設備廠配套的最佳選擇。
二、系統的基本配置
1、 整機系統
整機控制柜中配置有德國西門子S7-315-2DP PLC可編程控制器一臺進行整機控制,并通過 模塊 SM321、 SM322、 SM331和PROFIBUS通訊總線控制擠出系統直流調速電機、流延傳動系統和收卷系統變頻電機。
2、擠出系統
擠出系統配置有直流調速電機三臺,加料攪拌電機一臺及用料加熱系統。由S7-315 PLC可編程控制器的模塊 SM321 SM322 SM331四路12位模擬輸出控制三臺直流調速電機和一臺加料攪拌電機的啟動、停止、調速、故障顯示和故障復位等操作。
3、流延裝置
流延裝置配置有5.5KW流延輥電機一臺,3KW冷卻輥電機一臺,4KW吹風刀風機一臺,4KW吸風刀風機一臺。由S7-315 PLC可編程控制器和 PROFIBUS通訊總線送參數和控制字到變頻器CB通訊板,然后再控制各電機的啟動、停止、調速、故障顯示、以及故障復位等操作。
4、牽引系統
牽引系統配置有3KW電暈冷卻輥電機一臺,4KW牽引電機一臺。由S7-315 PLC可編程控制器和 PROFIBUS通訊總線送參數和控制字到變頻器CB通訊板,然后再控制兩臺電機的啟動、停止、調速、故障顯示、以及故障復位等操作。
5、浮輥調節系統
浮輥調節系統配置有3KW接觸輥電機一臺,精密調壓閥一件,旋轉電位器一件,低摩擦汽缸二件。由S7-315 PLC可編程控制器和 PROFIBUS通訊總線送參數和控制字到變頻器CB通訊板控制電機的啟動、停止、調速、故障顯示、以及故障復位等操作。
6、卷取系統
卷取系統配置有5.5KW卷取電機二臺,2.2KW翻轉電機一臺,0.75KW擺動電機一臺。由S7-315 PLC可編程控制器和 PROFIBUS通訊總線送參數和控制字到變頻器CB通訊板,然后再控制各電機的啟動、停止、調速、故障顯示、以及故障復位等操作。
三、 系統使用說明
開啟設備電源開關,電壓表指示電源電壓,三相電源指示燈亮,設備進入啟動狀態。首先觸摸屏畫面顯示功能選擇畫面。
1、功能選擇畫面操作(如圖2)
觸摸主機控制選擇進入主機控制操作畫面。
觸摸輔機控制選擇進入輔機控制操作畫面。
觸摸收卷控制選擇進入收卷控制操作畫面。觸摸整機工作狀態可切換到整機調試狀態,觸摸整機調試狀態可切換到整機工作狀態。整機調試狀態,觸摸屏上冷卻、電暈、牽引、接觸、預速加減速按鈕,修改參數一或參數二的速度比例參數。停機狀態,按參數一復位可將參數一復位,按參數二復位可將參數二復位。觸摸參數選擇一可
切換到參數選擇二,觸摸參數選擇二可切換到參數選擇一,此選擇確定工作時所選用參數。

圖2 功能選擇操作畫面圖
2、主機控制操作畫面操作 (如圖3)

圖3 主機控制操作畫面圖
在此畫面顯示主機A、B、C和吹風刀、吸風刀轉速及狀態;同時還可單獨啟動/停止主機A、B、C,加減速主機A、B、C。
觸摸吸風刀OFF啟動吸風刀電機,觸摸吸風刀ON停止吸風刀電機。
觸摸吹風刀OFF啟動吹風刀電機,觸摸吹風刀ON停止吹風刀電機。
當吸風刀正常顯示吸風刀正常,當吸風刀故障顯示吸風刀異常,可通過觸摸吸風刀故障復位復位吸風刀故障。
當吹風刀正常顯示吹風刀正常,當吹風刀故障顯示吹風刀異常,可通過觸摸吹風刀故障復位復位吹風刀故障。
觸摸攪拌機圖片啟動或停止攪拌電機,攪拌電機運行攪拌機圖片閃爍。
當攪拌電機正常顯示攪拌機正常,當攪拌電機故障顯示攪拌機異常。
觸摸破碎圖片啟動或停止破碎電機和抽風電機,破碎電機運行破碎圖片閃爍。
當破碎電機正常顯示破碎正常,當破碎電機故障顯示破碎異常。
當抽風電機正常顯示抽風正常,當抽風電機故障顯示抽風異常。
當所有輔機變頻器正常顯示輔機正常,當其中一臺或幾臺有故障都閃爍顯示輔機異常。
觸摸擠出A機/B機聯動比例##0可數值設定擠出A機/B機聯動速比。
觸摸擠出機/輔機聯動比例##0可數值設定擠出機/輔機聯動速比。
觸摸輔機控制選擇進入輔機控制操作畫面。
觸摸收卷控制選擇進入收卷控制操作畫面。
觸摸返回選擇返回功能選擇畫面。
3、輔機控制操作畫面 (如圖4)

在此畫面顯示流延、冷卻、電暈、牽引、接觸、預速速度及狀態。
觸摸接觸膠輥松開啟動壓下電磁閥壓下接觸膠輥,觸摸接觸膠輥壓緊啟動抬起電磁閥抬起接觸膠輥,當接觸膠輥壓緊啟動接觸輥張力自動控制。
觸摸收卷張力OFF啟動收卷張力力矩自動控制,觸摸收卷張力ON停止收卷張力力矩自動控制。
當出現流延、冷卻、電暈、牽引、接觸、收卷變頻器異常,觸摸輔機復位可復位變頻器異常。
觸摸主機選擇進入主機控制操作畫面。
觸摸狀態選擇進入狀態監控操作畫面。
觸摸返回選擇返回功能選擇畫面。
4、狀態監控操作畫面 (如圖5)

當輔機整機停止,可在此畫面單獨停止/啟動流延、冷卻、電暈、牽引、接觸、收卷電機。
當輔機整機聯動啟動,可在此畫面單獨停止/啟動冷卻、電暈、牽引、接觸電機。
收卷切斷設置####可設置數值確定換卷切斷時,切斷力大小。
作者單位:順德飛友自動化技術公司
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