塑料挤出设备--西门子G120变频器应用案例

项目应用：塑料挤出设备。

项目简介：塑料机械种类繁多，按加工工艺分为挤出机、注塑机和吹塑机三大类。挤出机是在螺杆作用下将熔融塑料通过固定形状的挤出口挤出，在牵引机作用下经水冷定型后切割．主要用于各种相同截面产品的大量持续生产。

     G120系列变频器用于挤出设备，有高质量的运行特性，这是因矢量控制型变频器本身可提供的良好的产品性能决定的。挤出机的工艺要求主要是控制出口的压力恒定，矢量控制提供低频时高转矩输出挤出机的主驱动电机主要通过平行轴斜齿轮减速器减速后带动螺杆转动，在基频以下改变运行速度时为恒转矩调速。以往使用V/F控制型变频器，由于要考虑负载的启动转矩，要设定相应的转矩提升准位，如果转矩提升设置过高，在低频轻载时会励磁太大，容易引起电机严重发热，影响到设备的稳定运行。

     工艺流程包括配料、挤出、加热成型、贴花、牵引切割、成品入库。原料采用塑料粉、石粉等原料进行搭配，由喂料机送入挤出机，喂料与挤出机可实现单调和同步调速。物料挤出进入磨具成型，这是控制关键，共有22个温区需要控制，要求温度偏差在正负1度范围内，5个温区加热和制冷双向调节，增加了控制难度，成型冷却后贴花，进入切割采用编码器检测定长切割，全线自动控制。

      项目当中使用了S7-1200PLC、G120PN通讯变频器、精智版TP1200触摸屏，精简屏KTP700等西门子自动化产品。   

一、 控制系统构成 

1. 附加系统的硬件配置图，网络结构图，应用中的监视画面。

2. 多种可选方案的比较。

      与原有欧姆龙数显仪表、MM440变频器、限位检测切割相比，温度控制精度更高，设备整体更美观，采用PN通讯减少了硬接线调速偏差，可以读取变频器的更多数据，包括转矩，电流等。S7-1200PLC本身集成高速计数功能，接入编码器1024分辨率，切割精度更高。

二、 控制系统完成的功能

1. 控制系统实现的功能；生产线采用一键启动的方式，设备之间增加联锁功能。触摸屏设置配方功能，历史数据、报警数据通过触摸屏SD卡存储。挤出机PN控制变频调速，主机与喂料可以同步调速运行，切割通过S71200自带高速计数实现测长，切割机实现定长切割。

2. 工艺照片。

三、 项目运行

      运行时间；2016.10.20，运行情况很好。超过客户预期要达到的效果，客户给予高度评价。

四、 应用体会       

      项目进行当中，使用西门子自动化产品的体会。TIA产品集成方便，PN通讯组态方便可靠，通讯诊断，G120自由报文使用灵活方便，变频器的PN通讯组态更加便捷、高效，TIA博图界面更直观。