德國倍福自動化有限公司應用方案：使用 EtherCAT 實現高精度壁厚控製―基於 PC 的吹塑機控製解決方案

近年來，塑料機械行業在中國取得了蓬勃發展。隨著原材料價格的不斷上升，人們對能夠幫助節省原料的高速、高精度控製器的需求也日益提升。為此，坐落於中國廣東開平市的雅琪集團工業城采用 Beckhoff 基於 PC 和 EtherCAT 的控製技術實現吹塑機控製。高精度采樣時間和快速的控製周期確保了高精度壁厚和溫度控製。

為了優化原材料消耗，提高產能，雅琪決定采用 Beckhoff 嵌入式控製器和 EtherCAT 作為其最新一代吹塑機的通訊係統，這些吹塑機每周七天，每天 24 小時地運行。過去，雅琪使用的控製係統需要專用的溫度和運動控製硬件模塊。控製硬件安裝在主控櫃中。係統擴展需要附加的模塊。

“Beckhoff I/O 係xi統tong的de模mo塊kuai化hua性xing和he信xin號hao多duo樣yang性xing讓rang雅ya琪qi能neng夠gou根gen據ju具ju體ti的de應ying用yong需xu求qiu使shi用yong模mo塊kuai化hua控kong製zhi方fang案an。它ta可ke以yi輕qing鬆song地di集ji成cheng不bu同tong的de設she備bei尺chi寸cun和he伺si服fu軸zhou驅qu動dong方fang案an。”雅琪集團總經理 Simon Tam 如此說道。

過去，所有吹塑機電纜，不管是用於溫度傳感器、位置傳感器、其它控製信號傳輸器、閥(fa)還(hai)是(shi)用(yong)於(yu)功(gong)能(neng)輸(shu)出(chu)，都(dou)必(bi)須(xu)連(lian)接(jie)到(dao)一(yi)個(ge)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)櫃(gui)。使(shi)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)總(zong)線(xian)端(duan)子(zi)模(mo)塊(kuai)係(xi)統(tong)後(hou)，安(an)裝(zhuang)人(ren)員(yuan)無(wu)需(xu)再(zai)在(zai)控(kong)製(zhi)櫃(gui)中(zhong)為(wei)大(da)量(liang)電(dian)纜(lan)尋(xun)找(zhao)空(kong)間(jian)。所(suo)有(you)信(xin)號(hao)都(dou)在(zai)靠(kao)近(jin)過(guo)程(cheng)外(wai)設(she)的(de)地(di)方(fang)本(ben)地(di)記(ji)錄(lu)或(huo)輸(shu)出(chu)。雅(ya)琪(qi)的(de)吹(chui)塑(su)機(ji)配(pei)備(bei)了(le)四(si)個(ge)用(yong)於(yu)總(zong)線(xian)端(duan)子(zi)模(mo)塊(kuai)的(de)緊(jin)湊(cou)型(xing)電(dian)氣(qi)櫃(gui)。其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)氣(qi)櫃(gui)位(wei)於(yu)設(she)備(bei)左(zuo)側(ce)，另(ling)一(yi)個(ge)位(wei)於(yu)設(she)備(bei)右(you)側(ce)；第(di)三(san)個(ge)電(dian)氣(qi)櫃(gui)連(lian)接(jie)液(ye)壓(ya)設(she)備(bei)。第(di)四(si)個(ge)電(dian)氣(qi)櫃(gui)位(wei)於(yu)平(ping)台(tai)上(shang)，提(ti)供(gong)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)。通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)分(fen)布(bu)式(shi)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)縮(suo)短(duan)電(dian)纜(lan)路(lu)由(you)，這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)節(jie)省(sheng)布(bu)線(xian)成(cheng)本(ben)，還(hai)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)溫(wen)度(du)和(he)壁(bi)厚(hou)控(kong)製(zhi)的(de)信(xin)號(hao)記(ji)錄(lu)。

Beckhoff 模塊化自動化係統的靈活性和可擴展性不僅體現在硬件布線上，還體現在軟件上。用戶可以根據工藝要求從 100 到 400 點之間選擇壁厚控製精度。驅動技術也可任意選擇。TwinCAT 自動化軟件既支持液壓，也支持伺服電動軸。在混合架構中，液壓軸和伺服軸可以共同工作。

Beckhoff 為吹塑機設計的軟件 TwinCAT Blow Molding Framework 幾乎可以實現吹塑機控製所需的所有功能。雅琪將 Beckhoff zaikongzhijishulingyuchangqijileixialaidefengfujingyanyongyuyeyazhouhejiarequ。tebieshizaiyundongkongzhifangmianyouhendadegaishan，tahuiduishebeishengchanxiaolvchanshengzhijieyingxiang。sifudiandongzhou（如用於搬運任務）也可以在不添加任何工程成本的情況下集成到係統中。所有設備製造商的程序員需要做的隻是選擇軸類型、傳感器和參數優化。其它一切都可交給 TwinCAT Blow Molding Framework 來完成。

吹塑機在市場上取得的成功也提升了設備操作人員方麵的認可。Beckhoff 吹塑機麵板型 PC CP6202-1026-0010 提供操作一個吹塑機所需的所有功能。由 Beckhoff 開發的用戶界麵結構清晰、fuherentigongchengxue，tashizaiduichuisugongyideduonianjingyanjishebeicaozuorenyuandezhijiefankuijichushangyanfaerchengde。zhongyaodegongyixinxizaimeitaipingmuxiangtongdifangdezhuangtaikuangzhongxianshi。caozuorenyuankeyigenjutamenzijideyouxianjilaipeizhizhuangtaikuangzhongdeneirong。keyixianshizhuruzhouqishijian、臨界溫度或項目計數器等參數。

吹塑控製器的主要操作特點是壁厚編輯器。它包含快速、清qing晰xi製zhi作zuo壁bi厚hou曲qu線xian所suo需xu的de所suo有you主zhu要yao功gong能neng。壁bi厚hou設she置zhi點dian和he曲qu線xian段duan可ke通tong過guo顏yan色se分fen級ji以yi方fang便bian識shi別bie的de方fang式shi表biao示shi。曲qu線xian形xing狀zhuang通tong過guo觸chu摸mo屏ping上shang的de光guang標biao指zhi針zhen改gai變bian。“撤銷記憶”功能讓操作人員可以輕鬆擦掉之前所做的修改，便於在臨界條件下完成設備設置。

yaqideshebeixiaowangshijieduogeguojia，tebieshiyazhouhefeizhouzhelianggexinxingshichang。zheweijishuzhichihefuwutichuleteshudetiaozhan，yinweizaijiqichuxianguzhangshi，kehudouxiwangnenggouzaidiyishijianneidedaojishuzhichi。Beckhoff 吹塑機控製器為實現這一目標提供了理想的前提條件：雅琪的技術服務團隊可以為位於全球任何地方的客戶提供調試和故障排除支持。

擠出吹塑可以在連續和非連續模式下進行。在這兩種情況下，它都是一個多步驟的生產過程，需要生產薄壁中空熱塑性塑料體，如 PET 瓶或塑料容器。原材料被送進一個加熱的料筒融化，通過螺杆均衡混合後擠出得到一個“管狀塑料型坯”，然(ran)後(hou)將(jiang)管(guan)狀(zhuang)型(xing)坯(pi)置(zhi)於(yu)對(dui)開(kai)模(mo)中(zhong)，閉(bi)模(mo)後(hou)立(li)刻(ke)在(zai)型(xing)坯(pi)內(nei)通(tong)入(ru)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)。保(bao)壓(ya)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，熔(rong)融(rong)塑(su)料(liao)冷(leng)卻(que)固(gu)化(hua)即(ji)可(ke)保(bao)持(chi)模(mo)具(ju)型(xing)腔(qiang)所(suo)賦(fu)予(yu)的(de)形(xing)狀(zhuang)，開(kai)合(he)模(mo)機(ji)構(gou)將(jiang)模(mo)具(ju)打(da)開(kai)，在(zai)推(tui)出(chu)機(ji)構(gou)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，即(ji)可(ke)取(qu)出(chu)注(zhu)射(she)成(cheng)型(xing)的(de)塑(su)料(liao)製(zhi)件(jian)。