共擠吹膜機中央供料系統--- ### **50臺注塑機中央供料系統編程方案** --- #### **一、系統架構設計** 1. **硬件拓撲** ```plaintext [中央控制PLC] ├── [6臺除濕干燥機]（Modbus TCP/Profinet） ├── [56個輸送點]（氣動/螺旋輸送，帶流量傳感器） ├── [56個截料閥]（電磁閥+位置反饋） └── [50臺注塑機]（OPC UA接口，實時需求反饋） ``` 2. **通信協議** - 干燥機：Modbus TCP（溫濕度、啟停狀態） - 輸送/截料點：EtherCAT（毫秒級同步控制） - 注塑機：OPC UA（配方需求、報警信號） --- #### **二、核心功能模塊** **1. 動態供料調度算法** - **優先級分配** ```cpp // 注塑機需求權重計算（基于緊急度和產量） float Priority = (RemainingMaterial < 20%) ? 1.2 : (ProductionDelay > 30s) ? 1.1 : 1.0; ``` - **干燥機負載均衡** ```python # 干燥機分配策略（Python偽代碼） def assign_dryer(machine_demand): dryers = sorted(dryer_list, key=lambda x: x['剩余容量']) for dryer in dryers: if dryer.can_handle(machine_demand): return dryer.id raise Exception("干燥機過載，需人工干預") ``` **2. 輸送路徑控制** - **路徑優化邏輯** ```plaintext IF 目標注塑機距離≤10米 → 直連輸送 ELSE IF 主管道空閑 → 啟用中央高速管道 ELSE → 啟用備用環形管道（防碰撞） ``` **3. 截料閥協同控制** - **防溢流邏輯** ```structured-text WHEN 輸送完成信號 AND 注塑機就緒: 開上游截料閥 → 延時200ms → 關下游截料閥 ELSE: 啟動緊急截斷（所有閥門斷電閉合） ``` --- #### **三、關鍵控制程序（IEC 61131-3示例）** **1. 干燥機PID溫控** ```cpp FUNCTION Dryer_TempControl : BOOL VAR_INPUT SetTemp: REAL; CurrentTemp: REAL; END_VAR VAR PID: TEMP_PID_CFG := (Kp:=2.5, Ti:=60, Td:=5); Output: REAL; END_VAR PID_CTRL(SetTemp, CurrentTemp, Output, PID); IF Output > 75% THEN 啟動輔助冷卻風機; END_IF RETURN TRUE; END_FUNCTION ``` **2. 多輸送點同步** ```structured-text // 使用EtherCAT分布式時鐘同步 SYNC_MODE EtherCAT_DC_Sync FOR i := 1 TO 56 DO 輸送點[i].啟動時間 = 主時鐘 + (i MOD 8)*50ms; // 分時啟動降低峰值電流 END_FOR ``` **3. 異常處理邏輯** ```cpp // 堵料檢測與自恢復 IF 輸送壓力 > 0.8MPa AND 持續5s THEN 執行反向脈沖清堵（3次×0.5s）; IF 仍堵塞 THEN 記錄故障碼F3001，切換備用管道; END_IF END_IF ``` --- #### **四、HMI監控界面設計** | **功能區塊** | **顯示內容** | |--------------------|----------------------------------| | 全局狀態看板 | 干燥機負載率、總輸送量、報警統計 | | 輸送管網拓撲圖 | 實時流量動畫+壓力熱力圖 | | 注塑機隊列監控 | 各機臺剩余原料量/優先級狀態 | | 歷史數據趨勢 | 溫濕度曲線、能耗分析 | --- #### **五、系統驗證方案** 1. **干燥能力測試** - 6臺干燥機同時處理ABS料（含水率0.3%→0.02%） - 目標：連續8小時露點≤-40℃ 2. **峰值壓力測試** - 模擬50臺注塑機同時發出供料請求 - 驗證*大輸送壓力是否≤1.2MPa 3. **故障注入測試** | **模擬故障** | **預期響應** | |--------------------|---------------------------| | 切斷主干燥機電源 | 10秒內切換備用干燥機 | | 手動關閉主輸送閥 | 自動啟用環形備用管道 | --- #### **六、維護優化策略** 1. **預測性維護** - 根據截料閥動作次數提示更換密封圈 - 干燥機加熱管電阻偏離±5%時預警 2. **動態調整規則** ```plaintext 夏季模式：干燥溫度+5℃，輸送氣壓-10% 冬季模式：管道預熱功能自動啟用 ``` 3. **擴展性設計** - 預留20%的I/O點位 - 支持通過OPC UA接入MES/ERP系統 --- 通過此方案，可實現50臺注塑機的高效協同供料，干燥機利用率提升至85%以上，輸送系統響應時間≤3秒，滿足大規模連續生產需求。