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橡塑吸塑机上位监控系统改造与设计 摘要：本文从实际应用出发，在对组态软件进行研究比较后，选用“组态王”软件开发出真空吸塑成形机的温度实时监控系统，详细阐述了组态王的特点和改造后上位监控系统的实现。“组态王”是优秀的国产组态软件，具有功能丰富、操作简单、实用性强等特点，适用于各种规模的工业控制计算机系统。和原来的BASIC应用程序相比，新系统实时性好，具有查询功能、在线设定和修改功能；并且可以根据成型材料的不同，选择不同控制方案。系统运行稳定，人机界面友好，获得厂方工作人员好评。 文章有橡胶工业网负责整理：HYPERLINK // 关键词：真空吸塑成型机；上位监控系统；组态王；PLC 1 引言 真空吸塑成型机是对薄软非金属板材进行加热后用模具进行成型的自动化机械设备。扬州科龙公司在1993年投资近2000万元，从日本进口一套四工位真空成型机，该设备硬件系统在当时是最先进的，使用FANUC伺服系统对板材进给进行准确定位，下位采用欧姆龙大型可编程控制器C2000H，上位采用欧姆龙386工控机并用BASIC编写上位软件，油压系统与气动系统相结合，在当时居于国际先进水平，在科龙冰箱生产线上处于举足轻重的地位。 十多年来，随着大规模集成电路、计算机技术、工业组态软件的发展，原来的控制系统在新硬件、新技术面前逐渐落后，并且由于欧姆龙公司在2000年前停产C2000H型号的PLC、和设备配套使用的工控机，突显出难以维护的问题。2009年初，因一个PLC模块损坏、工控机硬盘损坏而导致整个系统瘫痪，需要进行改造升级。 本四工位真空成型机，在引进时耗资巨大，设备质量很高，特别是机械设备至今仍然状态良好，伺服电机和伺服驱动器硬件未损坏，但伺服程序丢失，真空泵、油压系统良好，接触器、继电器、断路器等低压电器除个别故障需要更换外，大多状态正常。与目前国内生产的真空成型机相比，单工位成型机成型一个冰箱内胆需要90多秒的时间，三工位需要70秒左右，而本系统四工位只需要45秒左右，效率高，质量好，对科龙生产线具有很高的经济效益，改造升级原有控制系统与购买一台新的成套设备相比，可为公司节省巨额资金。在原机械设备基础上，升级后的系统具有以下改进（硬件方面略）。 在上位软件方面，原系统用BASIC编写的应用程序界面粗糙，不支持鼠标，给工人操作带来不便。改造后用组态王开发的上位监控系统，既克服了以上缺点，又使得实时数据库大大提高了通信的实时性，实现了对温度的监视和控制；同时还提供了历史数据查询、历史趋势查询、打印等功能；在线对报警温度设定和控制方案进行修改；并且可以根据成型的材料的不同，选择不同控制方案。系统界面友好，控制性能优良。 2系统概述 2.1系统总括 四工位真空成型机包括上料、预加热、加热、成型四个工位。其整体如图2－1所示，结构分解图如图2－2所示 图2－1 成型机整体图 图2－2成型机结构分解图 1—板材堆放处 2—移载小车和吸附头 3—供给小车4—预加热 5—加热 6—成型和换模 7—成品出口 真空成型机的内胆加工过程是这样的，塑料板材在上料工位被安装在移载车上的真空吸盘输送到供给车上，供给车前进将板材输送到链条，然后输送链条将板材输送到预加热工位进行预加热，预加热一定时间后，再将板材输送到主加热工位进行加热，加热一定温度后，输送到真空成型工位，通过内胆模具和框架的配合，利用真空吸附成型的原理，使工件成型，加工过程结束。在全自动状态下，移载车、供给车、预加热、加热、成型同时有5块板材处在加工线上，生产效率高。另外在成型部分，为了生产不同的冰箱内胆，需要更换不同的模具，对更换模具过程进行自动控制。 图2－3成型机工艺流程图 2.2系统各工位简介 （1）上料工位：上料工位包括移载车、供给车两部分，主要功能为将待加工成型的塑料板材HIPS或ABS输送到预加热工位；塑料板材的加工范围为2000*1000*2-3.8mm。在输送板材时，将板材通过叉车放到固定位置，移载车往复运动，板材由吸盘传送到供给车上，板材对中装置将板材对中后，通过安装在输送链条上的输送夹具固定板材，输送到下一工位。 （2）预加热工位：预加热工位主要功能是将待加工成型的板材进行预加热。上下两面加热瓦进行加热，每面有98（14×7）块低电压、大电流的加热瓦，并安装了掉料探测光电开关，如果板材温度过高，严重变形下垂，系统会立即自动关闭加热系统，并降下可升降的下加热器，防止板材掉到加热器上而造成火灾；板材加热到一定时间后，通过链条输送到下一工位。 （3）加热工位：加热工位主要功能是将待加工成型的板材进行最终加热。加热工位结构和预加热工位基本相似，不过上下两面加热瓦数量更多，每面有144（16×9）块加热瓦，温度控制也更准确，对预热过