淺談ADAM遠程模塊在塑料平模拉絲機中的應用

劉傳銀

（玉門油田分公司綜合服務處包裝制品廠，甘肅 酒泉 735019）

1 塑料平膜拉絲機加工工藝過程中對控制系統(tǒng)的要求

塑料平膜拉絲機利用螺旋送料機將顆粒狀的塑料原料加入加熱裝置中，經(jīng)過高溫加熱熔化，依據(jù)液態(tài)塑料自然沿垂的方式生產(chǎn)出塑料薄膜，通過三次加熱拉伸和切割，最終形成的塑料絲薄厚均勻，是編織塑料編織袋的工藝材料。在進行生產(chǎn)的過程中，主軸電機運行的速度對進料量和最終形成的拉絲厚度均產(chǎn)生了較大的影響。主加熱裝置的溫度高低也是造成自然沿垂薄膜厚度不均勻的一項影響因素。伴隨薄膜厚度逐漸變小，為了確保基于任何位置的秒流量均處于相同的狀態(tài)，需對其后四臺電動機之間張緊電機速度比例進行控制，而它們加緊裝置產(chǎn)生的溫度也均會造成產(chǎn)品質(zhì)量的一定影響。圖1所示即為塑料拉絲機的加工工藝流程圖。

圖1 塑料拉絲機加工工藝流程圖

與塑料拉絲機生產(chǎn)工藝相結(jié)合，本系統(tǒng)的主要監(jiān)控系統(tǒng)應包含：主軸為75KW的交流異步電動機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，4臺拉絲機（4點/臺，共16點）各加熱裝置溫度巡回檢測與超過上下限時進行報警，對拉絲機進行原料熔化加熱溫度閉環(huán)的控制，4臺交流異步電動機變頻調(diào)速比例實施控制，顯示、打印歷史記錄，記錄并顯示塑料拉絲機工作狀態(tài)及擴展工作狀態(tài)，系統(tǒng)參數(shù)的無紙化記錄，停機報警等。

2 系統(tǒng)構成

本次研究的系統(tǒng)的硬件模塊包含：控制系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分結(jié)合通訊、控制及計算機技術，通過RS-485協(xié)議進行加工工藝過程的溫度遠程測控。檢測的遠程可達到1200m，并可將當前的溫度顯示出來。利用PC機內(nèi)部設定好的程序，與控制溫度進行比較，經(jīng)系統(tǒng)PID算法進行溫度的調(diào)整控制，實現(xiàn)最終溫度在控制溫度范圍之內(nèi)。系統(tǒng)結(jié)構如圖2所示。

2.1 硬件模塊

硬件模塊包括控制系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)3個子系統(tǒng)。

2.1.1 控制系統(tǒng)

采用繼電控制實現(xiàn)電路的控制，將開關量安全可靠性、準確性等與ADAM模塊進行有機配合，采用7個繼電器對7種不同的加熱方式（通電的電阻絲根數(shù)不同會產(chǎn)生不同的熱量，以便更好的滿足加速升溫達到要求值目的）進行控制，得電工作。另外設置一臺繼電器對風扇進行有效的控制，得電工作，完成冷卻。將RS觸發(fā)器應用在控制電路中，對給定值、實測溫度值進行比較的時候，如果差值＜1℃，綠色顯示燈亮，差值范圍在1℃-3℃之內(nèi)，黃色顯示燈亮，差值范圍在3℃-5℃之內(nèi)，紅色顯示燈亮，如果差值＞5℃，將保持紅色顯示燈亮。

2.1.2 反饋系統(tǒng)

如果控制箱的溫度范圍值達到30℃-80℃，即（303-353）K 時，傳感器（AD590）測量電流，獲得電流范圍在（303-353）mA，利用電路轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，范圍為（18.2-21.2）V，但電壓頻率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓規(guī)格僅為（0-10）V，所以需要進行電路偏移，將信號范圍改變，成為（3.2-6.2）V。確保基于輸入電壓的范圍之內(nèi)，占據(jù)的是最寬的幅度，這樣可將測量精度進行提升。由于電壓頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換規(guī)定，因此采集信號就會轉(zhuǎn)變成：

(30℃-80℃)→(303-353K)→(9.1-10.6)→(4.1V-5.6V)→(4.1-5.6kHz)

如此，溫度控制箱內(nèi)的散熱板，變化0.3℃就會造成電壓頻率轉(zhuǎn)換器輸出值產(chǎn)生1Hz的改變。頻率/計數(shù)模塊采用的是ADAM4080D模塊，可以將頻率輸出變化進行采集記錄，利用接口PCL743和RS-485通信協(xié)議將信息傳送至PC機內(nèi)。

2.1.3 顯示系統(tǒng)

顯示界面的完成主要依靠軟件系統(tǒng)實現(xiàn)，通過VB程序進行程度的編寫，將控制溫度、系統(tǒng)檢測獲得的溫度、調(diào)節(jié)值等顯示出來，實現(xiàn)利用PC機完成溫度的遠程監(jiān)控。

2.2 軟件模塊

本系統(tǒng)采用組態(tài)軟件是組態(tài)王6.5，應用ADAM系列遠程模塊，實現(xiàn)了與組態(tài)王的無縫對接。

2.2.1 硬件組態(tài)

將硬件接線完成之后，在主機上運行遠程模塊驅(qū)動程序，基于組態(tài)王基礎下對已經(jīng)連接的各個模塊進行查找，依據(jù)要求對各個模塊訪問地址、鏈接系統(tǒng)變量進行規(guī)定。

2.2.2 軟件組態(tài)

采用組態(tài)王形成模塊化系統(tǒng)軟件設計具有較高的穩(wěn)定性和較好的靈活性，利用組態(tài)網(wǎng)主要實現(xiàn)了以下功能：①主界面監(jiān)視整體系統(tǒng)，利用畫面的切換一一實現(xiàn)各種系統(tǒng)功能。采用電機速度比例對畫面進行控制可以實現(xiàn)有效監(jiān)視電機電流、電壓、速度等參數(shù)。②實現(xiàn)曲線能進行主軸電機、主加熱器溫度以及各張緊電機速度的實時監(jiān)控，歷史曲線能夠?qū)⑾到y(tǒng)各電機電流、電壓、速度以及各測溫點溫度值記錄下來。③實時報表能夠?qū)㈦姍C各種參數(shù)指定測溫點溫度進行記錄，系統(tǒng)歷史報表能夠記錄電機和各測溫點的歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)記錄天數(shù)可達到9999d。④歷史報警能夠記錄100條（最多）歷史報警信息，還能將報警時的相關信息記錄下來，包括報警日期、時間、報警值和所屬的報警組等。⑤利用控制界面能按照時限規(guī)定好的工作邏輯，控制系統(tǒng)的啟停。當報警信號出現(xiàn)時，可利用手動的方式調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，當出現(xiàn)較嚴重的故障能夠緊急停止系統(tǒng)運轉(zhuǎn)及安全復位。

結(jié)語

塑料編織袋廠經(jīng)常用到的設備就是平膜拉絲機，本次研究采用遠程控制模塊進行生工藝過程的遠程監(jiān)測，利用RS-485協(xié)議進行傳輸，對控制系統(tǒng)組成進行了簡化，進一步提升了運行可靠性，同時還降低了運行成本，具有較大的社會經(jīng)濟效益。

[1]王秀珍.基于ADAM4060及ADAM4080 D模塊實現(xiàn)對“溫度測控裝置”的遠程控制[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2011(21):86-87.

[2]張明.拉絲機溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D].西安：西安科技大學，2008.

[3]門洪，胡德建，王忠等.基于ARM和FPGA的全自動拉絲機控制系統(tǒng)設計[J].電子技術應用，2009(3):124-126.