寧波海達(dá)塑料機(jī)械有限公司 張友根

塑料包裝成型加工設(shè)備的綠色技術(shù)是根據(jù)環(huán)境價(jià)值并利用現(xiàn)代科技的全部潛力的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)包裝容器減量化、資源節(jié)約化、廢棄物資源化的低碳革命、低碳經(jīng)濟(jì)、低碳包裝的可持續(xù)發(fā)展。本文從節(jié)能、環(huán)保、潔凈、節(jié)材、控制、成型性能等諸方面，分析研究了綠色技術(shù)在塑料包裝成型加工設(shè)備上的應(yīng)用，指出綠色化是塑料包裝成型加工設(shè)備的發(fā)展方向，綠色技術(shù)為塑料包裝成型加工設(shè)備行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)重大的革命。

一、塑料包裝成型加工設(shè)備的綠色理念

根據(jù)生態(tài)環(huán)境價(jià)值并利用現(xiàn)代科技的全部潛力，以現(xiàn)代能源技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)、污染治理技術(shù)、資源回收技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等科學(xué)技術(shù)為指導(dǎo)，以先進(jìn)的生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染，減少原材料、自然資源和能源使用，實(shí)現(xiàn)從根本上保護(hù)生態(tài)環(huán)境、防止污染、節(jié)約資源和能源，最終達(dá)到設(shè)備生命周期對(duì)資源和能源的最大利用、環(huán)境污染和排放的最小化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與人、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的和諧關(guān)系。

二、節(jié)能降耗的創(chuàng)新技術(shù)

1.節(jié)能成型加工機(jī)構(gòu)

圍繞節(jié)能成型加工展開(kāi)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新，創(chuàng)新機(jī)構(gòu)又提高節(jié)能技術(shù)的水平。注塑裝置、擠出機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新節(jié)能的重點(diǎn)在塑化系統(tǒng)，塑化系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加料系統(tǒng)，提高能源利用率、降低能耗損失是塑化系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)。

高扭矩節(jié)能擠出機(jī)構(gòu)?？票堵∮邢薰菊故玖诵乱淮鶽SKMc18雙螺桿擠出機(jī)，螺芯材料采用高科技的航天材料，比扭矩提高了3 0%達(dá)到18Nm/c m3；橢圓形的機(jī)筒熱收縮襯墊改善了熱傳遞；改進(jìn)的冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，保證了溫度的均勻分布；改進(jìn)的機(jī)筒隔熱保護(hù)。這些改進(jìn)措施有效地提高了能效，提高產(chǎn)量3 0%，同時(shí)降低了產(chǎn)品的單位成本。

高性能節(jié)能擠出中空塑化機(jī)構(gòu)。秦川未來(lái)責(zé)任塑料機(jī)械有限SC1500塑料中空成型機(jī)，采用高效節(jié)能“IKV”高效節(jié)能擠出結(jié)構(gòu)?！癐KV”結(jié)構(gòu)在螺桿相同長(zhǎng)徑比條件下，其HMWPE原料的輸送效率，名義比功率由常規(guī)的0.3~0.5kW/（kg/h）提高到0.6~0.85kW/（kg/h），塑化量提高50%以上，且擠出量穩(wěn)定，加之合理的屏障段和混煉段設(shè)計(jì)，能獲得高的塑化質(zhì)量，達(dá)到降低單位能耗的效果。

高速節(jié)能瓶坯成型機(jī)構(gòu)。廣州一道注塑機(jī)械有限公司展出的U-PET360/96cav 瓶坯注塑機(jī)，一模96 腔，成型500ml 可樂(lè)瓶瓶坯，每個(gè)重10.88g，成型周期7s，產(chǎn)能最高達(dá)到49000支/h，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。獲得了鑲嵌式塑化料筒加熱結(jié)構(gòu)、主輔多頂式注塑頂模機(jī)構(gòu)、直動(dòng)式注射噴嘴機(jī)、雙軌平衡移動(dòng)機(jī)械手、雙驅(qū)動(dòng)雙軌平衡移動(dòng)機(jī)械手等多項(xiàng)實(shí)用新型專利。配備高質(zhì)量的德國(guó)熱流道不僅節(jié)約了生產(chǎn)原料，而且提高了產(chǎn)品質(zhì)量，加快成型周期，提高生產(chǎn)效率。采用閥針式注澆口達(dá)到大流量注射，滿足國(guó)際客戶的高質(zhì)量要求。國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的多工位機(jī)械手，使成品有充足的時(shí)間冷卻，大大提高了成品的合格率。閥控伺服液壓系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和保證了運(yùn)行精度及其重復(fù)精度的穩(wěn)定性，MOOG 伺服閥精確控制移模位置，低壓護(hù)模位移精度可達(dá)到0.10mm，充分保證了高精度模具。小容量蓄能器穩(wěn)定了注射壓力，減低了噪聲；大容量蓄能器提高了注射速度節(jié)約了能耗。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擠出塑化系統(tǒng)保證了大容量PET 塑化的質(zhì)量一致性，為群腔PET 瓶坯高速高效注射成型創(chuàng)造了先決條件。

瓶坯模外復(fù)合節(jié)能冷卻機(jī)構(gòu)。寧波華美達(dá)機(jī)械制造有限公司PET瓶坯注塑機(jī)，專用高速3工位冷坯機(jī)械手，制品頂出后在機(jī)械手內(nèi)繼續(xù)冷卻，縮短在模具內(nèi)冷卻時(shí)間；瓶坯在模具內(nèi)成型后，外壁為水冷，內(nèi)壁為風(fēng)冷，放坯時(shí)，瓶坯冷卻到室溫；機(jī)械手驅(qū)動(dòng)采用德國(guó)倫茨伺服系統(tǒng)。成型1 6 g瓶坯，一模4 8腔；成型周期約9 s。

2.節(jié)能成型控制系統(tǒng)

成型控制系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、成型工藝，提高成型速度，縮短成型周期，提高加工效率，達(dá)到高速節(jié)能成型加工。

高速節(jié)能成型同步平行回路。廣東伊之密精密機(jī)械有限公司48A-PET瓶坯注塑機(jī)，成型系統(tǒng)采用塑化與注射、開(kāi)合模、頂出、機(jī)械手取出等工序的同步平行回路控制系統(tǒng)；多工位帶冷卻的取坯機(jī)械手；群腔瓶坯成型模具。通過(guò)以上科學(xué)的手段，大大縮短了成型周期，達(dá)到了高速節(jié)能生產(chǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)展示的4 8腔PET瓶坯成型加工，周期1 2 s，每小時(shí)最大產(chǎn)能達(dá)到1 4 4 0 0個(gè)，達(dá)到低成本高產(chǎn)出。

高速節(jié)能成型控制系統(tǒng)。上海銜能科技有限公司針對(duì)大型注塑機(jī)的伺服多泵動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，把注塑機(jī)特點(diǎn)的工藝需求融入到控制元件算法中，研發(fā)了伺服多泵多組分流與合流的控制的多模式復(fù)合控制系統(tǒng)，與單純的多泵合流控制系統(tǒng)相比，動(dòng)態(tài)響應(yīng)更快、更節(jié)能、成型周期更短，把注塑機(jī)的能效發(fā)揮到最佳狀態(tài)。

3.節(jié)能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

液電擠注復(fù)合節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。廣東伊之密精密機(jī)械有限公司、廣州一道注塑機(jī)械有限公司等公司的PET瓶坯注塑機(jī)塑化注射普遍采用擠注復(fù)合塑化機(jī)構(gòu)，一改以往的采用普通同軸一線式往復(fù)式螺桿塑化注射機(jī)構(gòu)成型瓶坯結(jié)構(gòu)。擠注復(fù)合塑化機(jī)構(gòu)，交流伺服電機(jī)獨(dú)立擠出塑化的注射儲(chǔ)料，有利于大容量塑化熔融料的比容均一性，增加成型腔數(shù)，達(dá)到高速高質(zhì)量高產(chǎn)量塑化注射。

液電復(fù)合注射及吹塑的節(jié)能系統(tǒng)。Jomar 公司的85S 的液電混合注射吹塑機(jī)，發(fā)揮液電獨(dú)立平行回路的高速生產(chǎn)性能，展示了用10 腔模具成型118mlPP 瓶，生產(chǎn)速度達(dá)到3500 瓶/h。

全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)擠吹中空成型機(jī)。BEKUM 在中空成型機(jī)領(lǐng)域的創(chuàng)新聞名世界，新一代的EBLOW-XO7 系列采用全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，模板間距為350~700mm，鎖模力為7~24t，位置精度0.01mm，縮短成型加工周期15%，節(jié)能50%，噪音72dB，擁有單工位和雙工位兩種機(jī)型。BECKUM 公司研發(fā)的新一代拉伸包裝機(jī)，由變頻扭矩電機(jī)改為伺服電機(jī)，采用分散伺服技術(shù)控制機(jī)器動(dòng)作，從而使調(diào)節(jié)工作得到較大簡(jiǎn)化、機(jī)器的功能得到更好的執(zhí)行并且簡(jiǎn)單；伺服電機(jī)共同的直流總線式的能量分布均等，達(dá)到既節(jié)能也消除了制動(dòng)阻力。銓寶工業(yè)股份有限公司PN-CSS9000 雙軸拉伸全自動(dòng)吹瓶機(jī)，采用全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，確保機(jī)臺(tái)高速運(yùn)轉(zhuǎn)和精密定位，最大產(chǎn)能達(dá)到12000PC/h，最大吹到0.6L。Automa 公司的全電動(dòng)連續(xù)擠出往復(fù)式吹塑機(jī)ApexAT4800D，鎖模力為10t，最多可達(dá)到6 腔成型，干循環(huán)周期為6s。

全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)注吹設(shè)備。MBM Maschinenbau Muhldorf GmbH 公司的低二代全電動(dòng)注吹設(shè)備Unimax 50FE-EcoSpeed，鎖模力為50t，適應(yīng)于加工多種材料，相對(duì)上一代設(shè)備，能效提高20%。潔凈化設(shè)計(jì)，使其適于生產(chǎn)藥品、化妝品、個(gè)人護(hù)理品的包裝瓶。

三、清潔成型加工技術(shù)

清潔成型加工設(shè)備是現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程的一種新的、創(chuàng)造性的思維方式，給包裝塑機(jī)的發(fā)展將帶來(lái)一場(chǎng)重大的革命，改變一個(gè)原有行業(yè)的面貌。清潔生產(chǎn)意味著對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品和服務(wù)持續(xù)運(yùn)用整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略，以期增加生態(tài)效率并降低人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

清潔成型加工設(shè)備就是把設(shè)備在成型加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染及交叉污染降到不斷發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上；根據(jù)設(shè)備成型加工的不同對(duì)象的清潔度要求，采用不同的潔凈度標(biāo)準(zhǔn)。

食品、飲料、醫(yī)療塑料制品對(duì)潔凈度有很高的要求，成型設(shè)備應(yīng)符合清潔、衛(wèi)生要求，防止對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生污染及交叉污染，達(dá)到凈房生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。潔凈醫(yī)療塑料制品成型設(shè)備必須達(dá)到美國(guó)US聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)2 0 9 E和國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 14644-1的要求，符合GMP認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求。食品、飲料塑料包裝制品注塑成型設(shè)備應(yīng)符合《食品用包裝、容器、工具等制品生產(chǎn)許可通則》、《食品用塑料包裝、容器、工具等制品生產(chǎn)許可審查細(xì)則》及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等的具體要求。

1.綠色節(jié)能加熱系統(tǒng)

傳統(tǒng)的電阻絲加熱加熱效率僅為4 0%～6 0%，其余的能量以輻射的形式浪費(fèi)到環(huán)境中去，不但浪費(fèi)能量，而且惡化周圍工作環(huán)境，造成環(huán)境污染。綠色節(jié)能加熱系統(tǒng)在展示設(shè)備中得到推廣應(yīng)用。

電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)。加熱效率能夠達(dá)到9 0%，降低C O2的排放量，是清潔的節(jié)能加熱系統(tǒng)。機(jī)筒表面的溫度在5 0℃以下，人體完全可以觸摸；避免傳統(tǒng)電阻發(fā)熱圈加熱方式輻射到空氣中的能量，可顯著降低環(huán)境溫度。完全避免傳統(tǒng)加熱方式帶來(lái)的因表面高溫而造成的燒傷、燙傷事故發(fā)生；更杜絕了因表面高溫引燃附作物發(fā)生不安全事故。由于表面溫度低，它不會(huì)燒焦吸附在它表面的異物：如塑料顆粒、油污、灰塵等，不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，改善了車間的空氣環(huán)境，保證了設(shè)備及員工的安全。neXtheat采用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)，將加熱部分的裝機(jī)功率降低5 0%左右，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，升溫時(shí)間縮短為原來(lái)一半，溫度控制精確到±1°，產(chǎn)能提高至少5%，廢品率降低至少在1 0%以上，對(duì)注塑工藝（降低注塑壓力，提高速度，提高熔體質(zhì)量）有很大提升，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。青島福潤(rùn)德擠出技術(shù)有限公司單螺桿擠出機(jī)、廣東伊之密精密機(jī)械有限公司P E T瓶坯注塑機(jī)、廣東伊之密精密機(jī)械有限公司等采用電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)，提高設(shè)備綠色成型加工水平，塑化節(jié)電率達(dá)3 0~5 0%。

納米紅外節(jié)能加熱系統(tǒng)。廣州能之原節(jié)能技術(shù)有限公司納米紅外節(jié)能加熱圈。納米紅外節(jié)能加熱圈采用高分子納米發(fā)熱合金，加熱圈表面經(jīng)高分子遠(yuǎn)紅外材料做特殊處理后，能夠產(chǎn)生特定波長(zhǎng)紅外線，傳熱過(guò)程熱損耗小，傳熱效率在9 9%以上，并有效提升加熱速度；加熱圈的表面溫度僅為5 0~7 0℃，對(duì)環(huán)境溫度影響小，且能有效的降低工作車間的室溫5~1 0℃；升溫速度比傳統(tǒng)電熱圈快2 0%以上；節(jié)能率高達(dá)3 0%~8 0%。納米紅外節(jié)能電熱圈無(wú)任何外接設(shè)備，可做到傳統(tǒng)加熱圈的內(nèi)徑一樣、寬度一致、段數(shù)一致、功率一致，直接用于取代傳統(tǒng)的加熱圈。

高效率微波加熱系統(tǒng)。Krones公司拉伸吹塑瓶坯加熱箱，采用微波加熱系統(tǒng)取代常規(guī)的紅外線燈管加熱系統(tǒng)，達(dá)到更加節(jié)能，并且系統(tǒng)不受瓶坯的顏色、初始溫度、材料組成型式等的影響，提高了加熱效率和加熱的靈活性。

2.清潔潤(rùn)滑副

潤(rùn)滑副污染一直是塑機(jī)運(yùn)動(dòng)副對(duì)環(huán)境污染的防治重點(diǎn)，主要采取三種方式：改變潤(rùn)滑副方式；減少潤(rùn)滑副；智能控制潤(rùn)滑系統(tǒng)。

寧波華美達(dá)機(jī)械制造有限公司M8-S高性能伺服節(jié)能注塑機(jī)，鎖模機(jī)鉸部分的鋼套和銅套全部采用免潤(rùn)滑的石墨鑲崁的復(fù)合套，潤(rùn)滑系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的智能控制定量潤(rùn)滑，減少了潤(rùn)滑對(duì)環(huán)境的污染。PET瓶坯注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)采用全液壓，無(wú)需橡傳統(tǒng)機(jī)鉸合模機(jī)構(gòu)另加潤(rùn)滑系統(tǒng)，二板運(yùn)動(dòng)采用高剛度直線導(dǎo)軌移動(dòng)副，提高了工作環(huán)境的潔凈度，減少了對(duì)制品的污染點(diǎn)。

3.清潔介質(zhì)

介質(zhì)是塑料成型機(jī)構(gòu)不可缺少的流體。介質(zhì)清潔化、潔凈化是成就綠色成型環(huán)境不可缺少的技術(shù)措施。

德馬格最新電腦技術(shù)的NC5控制器的Systec 160-600注塑機(jī)，智能化配備全電動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（DD）用于鎖模單元和注射單元的主軸驅(qū)動(dòng)，使用特定的低慣性和空氣冷卻驅(qū)動(dòng)，為潔凈室或高度清潔環(huán)境下推薦。

臺(tái)灣晏邦的高溫水式模具控溫機(jī)，是一個(gè)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。藉由壓力原理，使水的溫度從1 4 0℃提升到1 7 0℃，并且超高溫水不會(huì)汽化，沒(méi)有像普通的高油溫模具那樣油氣產(chǎn)生造成污染，提供了一個(gè)良好的環(huán)境空間。智能控制模溫精度達(dá)±0.1℃、誤差0.3℃。

蘇州緯吉精機(jī)有限公司W(wǎng)MCH系列水循環(huán)急冷急熱模具溫度控制系統(tǒng)，具備熱水回收功能，能夠有效回收熱水能量，節(jié)水省電；并可用于潔凈室注塑。OTH模具油溫控制系統(tǒng)，采用多段加熱的特殊設(shè)計(jì)，可避免在傳熱油時(shí)發(fā)生氧化，不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染。

四、智能化技術(shù)推動(dòng)綠色技術(shù)的發(fā)展

1.智能視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用及研發(fā)

視覺(jué)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)類似人類視覺(jué)（眼睛+視覺(jué)神經(jīng)中樞+視覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞）的功能，機(jī)器視覺(jué)是實(shí)現(xiàn)真正意義的智能化檢測(cè)和重要的質(zhì)量控制技術(shù)。視覺(jué)系統(tǒng)由鏡頭，像機(jī)和控制器構(gòu)成的機(jī)器視覺(jué)替代人工，根據(jù)物體在一定環(huán)境下得到的畫面進(jìn)行尺寸，缺陷，種類，匹配，文字等各種參數(shù)的測(cè)量和判別，在捕獲圖像之后，視覺(jué)傳感器將其與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析。作為高精度、非接觸的測(cè)量系統(tǒng)，視覺(jué)系統(tǒng)涉及到視覺(jué)、光學(xué)和圖像處理，機(jī)器視覺(jué)與運(yùn)動(dòng)控制、智能通信等先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合正在推動(dòng)著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的面貌的提升，視覺(jué)技術(shù)與成型加工相結(jié)合，成為實(shí)現(xiàn)智能化不可缺少的技術(shù)。

Amcor公司紅外視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)，不僅可以檢測(cè)擠吹成型瓶子內(nèi)外部的尺寸變化和污染情況，甚至還可以檢查出瓶壁中的污染物。

2.智能感測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及研發(fā)

感測(cè)（sensing）技術(shù)是智能化控制系統(tǒng)的重要組成部分。如果沒(méi)有先進(jìn)的感測(cè)技術(shù)，一切準(zhǔn)確的測(cè)試與控制都將無(wú)法實(shí)現(xiàn)，即使最現(xiàn)代化的電子計(jì)算機(jī)，沒(méi)有準(zhǔn)確的信息（或轉(zhuǎn)換可靠的數(shù)據(jù)），不失真的輸入，也將無(wú)法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

感測(cè)系統(tǒng)包括傳感器、變送器。傳感器對(duì)被測(cè)的原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換。變送器把傳感器的直接輸出進(jìn)行放大及電平搬移以得到所需的電壓輸出范圍，以供給二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。

近年來(lái)，塑料機(jī)械感測(cè)技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。塑化擠出專用的高溫熔體壓力傳感器，隔離結(jié)構(gòu)零點(diǎn)滿度可調(diào)節(jié)多種放大信號(hào)輸出，自校準(zhǔn)良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力量程，將壓力轉(zhuǎn)換為無(wú)干擾的放大信號(hào)，直接輸入上位機(jī)控制系統(tǒng)。深圳市貝斯特寧科技有限公司，采用世界領(lǐng)先的納米級(jí)化工導(dǎo)電材料及貴金屬耐磨新材料科學(xué)組合，制造出高精密、高線性度、長(zhǎng)壽命（耐磨壽命一億次）的電子尺。

感測(cè)元件的合理選用。感測(cè)元件的種類及品種繁多，原理也各式各樣。根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇測(cè)量精度和范圍。但無(wú)論何種條件、場(chǎng)合使用的傳感器，均要求其性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠，經(jīng)久耐用。

3.智能化能源檢測(cè)系統(tǒng)

布魯克納公司在BOPET、BOPP薄膜拉伸線上，特殊設(shè)計(jì)“能源監(jiān)控系統(tǒng)”，優(yōu)化包裝流延膜溫度控制，在降低原材料成本和薄膜厚度上達(dá)到精確的控制，達(dá)到既提高制品質(zhì)量又降低能耗和成本的效果。

4.智能化質(zhì)量控制系統(tǒng)

Aqr Intemational 公司的智能質(zhì)量控制和成型工藝檢測(cè)系統(tǒng)，OptiCheck 成品瓶/ 密封表面單元能夠通過(guò)照相機(jī)成像系統(tǒng)監(jiān)控瓶子的完好性程度和密封性能，確保產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。

五、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用的分析研究

網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)是綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)也發(fā)生了巨大的技術(shù)變革，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)（Networked Control System，NCS）是在控制系統(tǒng)中引入了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從而使得眾多的傳感器、執(zhí)行器、控制器等主要功能部件能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連接，相關(guān)的信號(hào)和數(shù)據(jù)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和交換，避免了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專線的鋪設(shè)，而且可以實(shí)現(xiàn)資源共享、遠(yuǎn)程操作和控制，增加了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

1.無(wú)線通訊技術(shù)體系的應(yīng)用及研發(fā)

無(wú)線通訊技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)技術(shù)。有線信號(hào)傳輸系統(tǒng)往往穩(wěn)定性不足，特別在運(yùn)動(dòng)部位，使用一段時(shí)間后，屏蔽層發(fā)生破損，連接處易出故障。無(wú)線通訊技術(shù)不但節(jié)省了傳感器和接收器之間的大量信號(hào)線，也為靈活配置控制系統(tǒng)提高了方便，同時(shí)有利于清潔生產(chǎn)。無(wú)線信號(hào)傳輸技術(shù)是一種無(wú)磨損的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸技術(shù)，具有降低維修費(fèi)用、提高可靠性。

實(shí)時(shí)通訊技術(shù)的應(yīng)用及研發(fā)。實(shí)時(shí)的含義是對(duì)一個(gè)給定的應(yīng)用，保證在確定的時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)做出回答。隨著設(shè)備智能化的發(fā)展，對(duì)傳感器和執(zhí)行設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的實(shí)時(shí)性要求更為苛刻，傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線越來(lái)越表現(xiàn)出了其本身的局限性，實(shí)時(shí)通訊技術(shù)（Real Time Communication）顯得更為重要。

工業(yè)化的藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域提供了一種抗干擾的數(shù)據(jù)通訊方式，一種短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接方式。意大利Weidmuller 公司基于藍(lán)牙技術(shù)的傳感器—接收器的SAI無(wú)線通訊模塊，內(nèi)部評(píng)判分析單元，可以把傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送給上一級(jí)主控系統(tǒng)，保證了相關(guān)的運(yùn)行工序的位置正確性，有96 個(gè)無(wú)線輸入和輸出端，能夠與6 個(gè)子工作組進(jìn)行無(wú)線通訊，發(fā)射功率可以無(wú)極調(diào)節(jié)，通訊距離為50m，安全變化等級(jí)達(dá)到IP67，并能實(shí)現(xiàn)即插即用、與多種不同系統(tǒng)很好的耦合，在不使用在線耦合器的條件下集成到Profibus D 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中。

德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司的EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，突破了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的瓶頸，設(shè)立了新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：由于采用了以太網(wǎng)和互連網(wǎng)技術(shù)，EtherCAT 可在30μs 內(nèi)處理1000 個(gè)數(shù)字量I/O，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾乎無(wú)限，可高效集成。通過(guò)EtherCAT，高成本的以太網(wǎng)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以用簡(jiǎn)單的總線形或樹(shù)形結(jié)構(gòu)代替，且無(wú)需昂貴的專用組件。其它實(shí)時(shí)以太網(wǎng)方法則需要專用主站或其它硬件，EtherCAT 則可以通過(guò)非常經(jīng)濟(jì)有效的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)卡（NIC）進(jìn)行管理。EL3403 測(cè)量模塊具備完整的電網(wǎng)分析和能源管理功能，通過(guò)測(cè)量電網(wǎng)中所有相關(guān)的電氣數(shù)據(jù)及計(jì)算每相的有功功率和能量消耗、視在功率S、無(wú)功功率Q、頻率F 等數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程能耗進(jìn)行優(yōu)化，降低能耗，從而降低了生產(chǎn)成本，也使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更為環(huán)保。

2.網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的技術(shù)體系

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)也發(fā)生了巨大的技術(shù)變革。網(wǎng)絡(luò)化集成控制技術(shù)把現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線網(wǎng)、企業(yè)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)同現(xiàn)代控制設(shè)備（包括工業(yè)PC、可編程序控制器PLC、人機(jī)界面HMI、輸入輸出模塊、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、通信接口、伺服控制電機(jī)等）結(jié)合，形成基于通信與控制緊密融合、多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議合理組合、有線與無(wú)線相互銜接、管理與控制一體化的控制系統(tǒng)。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)具有通信特點(diǎn)的智能化儀器儀表、PLC控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和通信設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間由模擬量交換變?yōu)榭煽康臄?shù)據(jù)交換。整個(gè)過(guò)程都由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成，控制器與控制器、控制器與上位機(jī)（操作員站或工程師站）之間建立了計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)，使得操作員在上位機(jī)中能夠?qū)Ρ豢叵到y(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，某個(gè)控制回路的控制策略的設(shè)計(jì)也可以在上位機(jī)中組態(tài)完成，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)下載到對(duì)應(yīng)的控制器中實(shí)時(shí)運(yùn)行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性，并實(shí)現(xiàn)了集中管理和分散控制。其主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：1）一對(duì)傳輸線將傳感器、變送器和執(zhí)行器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性等方面具有突出的優(yōu)良性能，數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸使系統(tǒng)具有很高的傳輸速度和抗干擾能力，使信號(hào)傳輸更為準(zhǔn)確、穩(wěn)定；2）開(kāi)放式的互聯(lián)，既可以同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備與車間甚至整個(gè)企業(yè)的控制級(jí)和信息級(jí)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，共享資源，統(tǒng)一調(diào)度；3）能處理大量數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)顯示和記錄機(jī)組所有參數(shù)的運(yùn)行狀況，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。廣東金明塑膠設(shè)備有限公司2SPZADV一1的雙工位五層共擠塑料中空成型機(jī)，采用了奧地利貝加萊公司的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，集合了溫度控制、熔體壓力、熔體溫度控制、擠出速度控制、動(dòng)作邏輯控制、故障報(bào)警、系統(tǒng)操作的密碼鎖定及高達(dá)1 0 0點(diǎn)的型坯壁厚自動(dòng)控制裝置，信息以圖文和圖表方式表示，及時(shí)報(bào)警并提供故障報(bào)告，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)智能化的精確控制、監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程參數(shù)化，同時(shí)可以儲(chǔ)存不同制品的加工工藝參數(shù)，方便操作，提高了企業(yè)管理水平。

六、再制造技術(shù)

再制造工程是落實(shí)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的重要舉措，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的高級(jí)形式。無(wú)論在設(shè)備投資還是在能源和原材料消耗上，再制造都意味著巨大節(jié)省。再制造技術(shù)包括：虛擬再制造；柔性再制造；網(wǎng)絡(luò)化再制造；快速響應(yīng)再制造；快速再制造成形系統(tǒng)；信息化再制造。

每種設(shè)備運(yùn)行中，不可避免都有一些易損金屬零件。習(xí)慣的做法是易損件一次壽命法，即易損件達(dá)到使用壽命，用新的零件更換。在技術(shù)設(shè)計(jì)中也沒(méi)有考慮易損如何實(shí)現(xiàn)二次使用壽命，甚至三次使用壽命，以及廢棄后的回收技術(shù)。

在對(duì)設(shè)備進(jìn)行最初設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮設(shè)計(jì)的每一個(gè)模塊、零件，如何使其在正常的使用壽命結(jié)束后能夠更容易地進(jìn)入再制造環(huán)節(jié)，恢復(fù)、改造或提升其使用壽命，實(shí)現(xiàn)第二次使用壽命循環(huán)。

積極開(kāi)展再制造設(shè)計(jì)技術(shù)、廢舊零部件與再制造零部件的剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù)、再制造質(zhì)量控制與檢測(cè)技術(shù)、再制造數(shù)字化成形平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)、納米表面工程技術(shù)、逆向物流及供應(yīng)鏈技術(shù)、廢舊產(chǎn)品先進(jìn)高效拆解與回收利用技術(shù)研究，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

七、結(jié)語(yǔ)

綠色成型加工設(shè)備是包裝塑機(jī)的發(fā)展方向。高新技術(shù)必須是“綠色”，也能夠是“綠色”。隨著技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，綠色技術(shù)的內(nèi)涵與外延也在不斷地動(dòng)態(tài)變化和發(fā)展。特別是由于人們對(duì)環(huán)境的價(jià)值觀不斷進(jìn)步，而以之為價(jià)值基礎(chǔ)的綠色技術(shù)也隨之而變。研發(fā)新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝、新材料，必須以“綠色”為主題，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造。