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摘要
隨著中國塑料工業的發展，近幾年來中國塑料機械工業的年增長率都在30%左右，利潤率增長也遠高于工業總產值的增長，是中國機械行業中增長最快的產業之一。目前中國生產的塑料加工機械已可以滿足國內的基本需要，但與世界先進水平相比，中國塑料加工機械在質量穩定性、自動化程度等方面還有一定差距。據不完全統計，2002年中國塑機業產值大約為100億元左右，而同期國內巿場需求大約在200億元，還有很大的巿場空間。
在塑料行業快速發展的同時，對塑料的質量要求也越來越高。而影響熟料成品質量的問題多種多樣，最重要的一個問題就是溫度。生產過程中，要將溫度嚴格的控制在一定范圍內，這對控制系統就提出了嚴格的要求。北京鼎實的PB-TC-THC10以及PB-TC-RTD7型號的溫度控制器，很好的解決了塑料行業與橡膠行業溫度控制的問題。并且，北京鼎實的PB-TC-RTD7熱電阻溫度控制器，已經在杭州一塑料拉膜項目上，得到了很好的應用。
關鍵詞：塑料行業，橡膠行業，溫度控制，塑料機械
一、塑料生產機械的簡介：
在塑料制品的生產過程，最主要的設備為塑料機械，其種類主要為以下幾種：
1、 擠出機
擠出機是在螺桿的作用下將熔融塑料通過固定形狀的擠出口擠出，在牽引機作用下經過冷定型后切割，主要用于各種相同截面產品的大量持續生產，如管、棒、異型材等，也可以 用于塑料改性造粒。
2、 吹塑機
吹塑機是制造中空熱塑性制品的常用方法，主要產品是筒膜和中空容器。吹塑機可以通過加溫使預定成型制品塑化，然后進入模具吹制成型，這種方法主要用于高速高產量的PET瓶和BOPP瓶生產。
3、 吹膜機
吹膜機是將塑料粒子加熱融化再吹成薄膜。吹膜機分很多種，有PE，POF等等。用全新的粒子吹出的是新料，色澤均勻，干凈，袋子拉伸好。吹膜機生產的膜適用于各種高檔薄膜包裝，這種膜由于其隔斷性好，保鮮，防濕，耐油。
二、拉膜生產線機組組成：
拉膜生產線流程圖
整個生產機組主要由造粒設備、烘干除塵設備、擠出設備、鑄片設備，縱向拉伸設備，橫向拉伸設備，收卷設備，分切設備等組成。
造粒設備：
該設備主要負責原材料的分離，將塑料塊破碎為為塑料顆粒。因為顆粒狀的塑料，更容易被加熱，也方便塑料的擠壓塑形。
烘干除塵設備：
經過造粒設備的形成的塑料顆粒，經常會有水氣或者粉塵產生。這些水汽和粉塵必須在加熱前予以去除，不然生產出的塑料膜會有氣孔，大大降低了塑料的品質。并且在這一環節中，烘干除塵設備同時起到了一個預熱作用。
擠出設備：
擠出設備主要是擠出機，負責塑料的加熱。塑料顆粒經過擠出機頂端的輸送漏斗，進入擠出機的擠壓系統。擠壓系統中有一到兩根螺桿，螺桿在筒體中不斷的轉動，將塑料向前推動擠出。推動的過程中，對塑料不停的加熱。
縱橫拉伸設備：
當塑料經過加熱，變成熔融狀態，這時將經過縱向拉伸設備，將熔融的塑料縱向拉伸。隨后，塑料又經過橫向拉伸設備，進行橫向拉伸。
收卷設備：
收卷設備完成對薄膜的恒張力收卷。轉塔式收卷設備能保證薄膜在滿卷時自動換卷，不會中斷收卷。
最后經過分切設備進行定型裁剪，成品的熟料薄膜就生產出來了。
三、控制系統組成：
在整個拉膜生產線的控制中，要考慮到以下幾點控制：
1、 生產線的溫度控制
2、 生產線的傳動控制
3、 收卷機組的張力控制
4、 中央控制室的計算機監控
在溫度控制方面，必須考慮到：
1) 如何快速準確的監測溫度；
2) 如何實時穩定的控制溫度。
3) 如何在有限的空間里做到對所有傳感器的監控。
4) 如何滿足現場高速遠距離的傳輸。
5) 如何做到數據的顯示與操作。是否能在高溫環境工作。
6) 是否能在油污粉塵比較多的環境工作。
7) 并且，在滿足以上所有需求的基礎上，又如何能最大限度的降低成本。
經過綜合考慮，該項目選擇了北京鼎實的7路熱電阻溫度控制器PB-TC-RTD7。
其溫度的控制系統圖如下：
控制系統組成圖
在整個溫度的控制系統中，采用了德國倫茨（LENZE）的驅動器來控制電機的轉速。而北京鼎實的熱電阻溫度控制器PB-TC-RTD7控制驅動器的輸出功率，并且該溫度控制器與現場的熱電阻傳感器連接，做到對溫度的實時檢測。
其中，PB-TC-RTD7熱電阻溫度控制器，與倫茨(LENZE)驅動器皆是由PROFIBUS協議，經過DP電纜與西門子300系列PLC進行通訊。PLC再經過以太網，與上位機相連。
現場的操作臺，可以直接顯示所需參數，方便操作人員進行控制。
目前，國際上使用的變頻器與驅動器大多數都是使用PROFIBUS協議，諸如西門子，倫茨等廠家。PROFIBUS協議的傳輸速率快，最大可達12M。現在的工業控制中，對傳輸速率的要求越來越高，筆者認為，以后以太網傳輸將會成主導，但是，在近期內，還將是PROFIBUS傳輸為主。
傳統的溫度控制，一般的流程都是：傳感器——遠程IO——PLC——遠程IO——驅動器。這種控制方式，首先是編程麻煩，一旦調試沒過，很難查錯。其次，這種方式靈活性較低，一旦項目有點小小的變動，都將帶來很大的工作量。最后，這種控制方式，所需的運行費用和維護費用也是很高的。
現在市場上的溫度控制器多種多樣，但是要能夠直接與西門子、ABB等廠家的PLC直接用PROFIBUS通訊的溫度控制器并不多。
四、通信網絡組成：
Profibus協議簡介
PROFIBUS 是目前國際上通用的現場總線標準之一，以其獨特的技術特點、嚴格的認證規范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發展的應用行規，已成為最重要的和應用最廣泛的現場總線標準。PROFIBUS現場總線通訊協議包括兩個主要部分：
1. PROFIBUS DP：主站和從站之間采用輪循的通訊方式，主要應用于自動化系統中單元級和現場級通信。
2. PROFIBUS PA：電源和通信數據通過總線并行傳輸，主要用于面向過程自動化系統中單元級和現場級通訊。
其中，PROFIBUS-DP 是高速網絡，通訊速率達到12M。PROFIBUS-DP 可以連接遠程I/O、執行機構、智能馬達控制器、人機界面HMI、閥門定位器、變頻器等智能設備。一個PROFIBUS-DP 總線網絡中可以最多連接125 個從站設備。PROFIBUS-DP 的拓撲結構可以是總線型、星型和樹型，通訊介質可以是屏蔽雙絞線、光纖，也支持紅外傳輸。采用雙絞線時，不加中繼器最遠通訊距離可達1.2 公里。采用光纖時，最遠通訊距離可達100 公里以上，其中采用多模光纖，兩點間最遠距離可達3 公里，采用單模光纖時，兩點間最遠距離可達20公里。
五、熱電阻溫度控制器PB-TC-RTD7以及熱電偶溫度控制器PB-TC-THC10的特點：
1、 多種調節方式：支持手動控制，ON-OFF控制，以及PID調節控制。
ON-OFF控制：當控制字為0X8C時，即選定ON-OFF控制——檢測值低于設定值則ON（進行加熱），檢測值高于設定值則OFF（停止加熱）。此控制適用于對精度要求不高的溫度控制。
PID調節控制：PID調節控制是通過一個調節函數來調節溫度。在理想的工藝控制范圍，ON-OFF控制是無法達到穩定的，而PID控制會比ON-OFF更加的精確。
PID調節與ON-OFF調節曲線圖
1、 高密度信號輸入：北京鼎實的溫度控制器長度只有170mm左右，但是卻集成了10路的熱電偶輸入或7路的熱電阻輸入。高密度的集成，使得有限的控制柜空間里，能連接更多的傳感器。大大的降低了成本。
2、 適用于各種惡劣環境：成熟可靠的器件選型及結構設計，使得北京鼎實的溫度控制器能夠很好的適應風電現場溫差變化大、高海拔、鹽鹵腐蝕等工作環境。兩款溫度控制器工作環境溫度可達-20-+55℃。
3、 精度：北京鼎實的溫度控制器，測量溫度可精確到0.1攝氏度，并且增加了溫度偏差和安全控制輸出的設計。可用于對安全要求比較高的行業。
4、 配置簡單：只需要在配置軟件上簡單的設置幾個參數，溫度控制器便能夠自動對溫度進行控制。
5、 靈活的安裝方式：北京鼎實的溫度控制器采用35mm導軌安裝，可橫、豎安裝，根據現場的需求而定。
六、技術指標
1．PROFIBUS-DP接口
PROFIBUS-DP接口，做PROFIBUS-DP從站，DP-V0協議，符合IEC61158 及中國國家標準GB/T 20540-2006：測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線的第3部分：PROFIBUS規范。網絡地址設定：1—99；
2．PROFIBUS波特率
波特率自適應，最大波特率12M；
3．RS485通訊口
此通訊口用于廠內測試，用戶不必關心它的使用情況。
4. 供電
供電范圍：DC24V（24V±20%）
七、現場圖片：
現場應用組圖
北京鼎實的PB-TC-RTD7熱電阻溫度控制器位于現場的控制柜中。處理熱電阻傳感器檢測到的溫度，再經過DP電纜，將信號傳輸給PLC。最后，溫度控制器再經過遠程輸出導線，對現場的傳位控制電機進行控制。
整個溫度控制的過程中，PB-TC-RTD7起到了一個不可或缺的作用。
八、結束語
在整個杭州拉膜生產線中，采用了現場總線、人-機接口操作面板、PLC控制以及組態監控軟件等一系列新技術。其中，北京鼎實的7路熱電阻溫度控制器很好的完成了該生產線上的溫度控制環節。并且，從安裝至今，一直都運行穩定，無任何故障發生。
在2008年至2010年，中國塑料薄膜發展的黃金時期，該生產線為企業帶來了巨大的經濟效益與社會效益。同時，北京鼎實的溫度控制器也得到了客戶的一致好評與信任。
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