李明 朱虞 衛(wèi)錦堯 邱建成

（蘇州同大機械有限公司）

4.1 Moog壁厚控制系統(tǒng)的調試

⑴ 基本參數(shù)的設置

MOOG壁厚控制系統(tǒng)調試的關鍵是一些基本參數(shù)和傳感器位置的設置，設置錯誤將導致系統(tǒng)工作不正常，嚴重的可能造成機械或電氣方面的損壞。

主要的基礎參數(shù)和傳感器位置設置包括：

① 控制方式(儲料式或連續(xù)式)；

② 增益倍數(shù)；

③ 型芯類型；

④ 型芯位置傳感器；

⑤ 儲料缸位置傳感器；

⑥ 伺服液壓系統(tǒng)壓力的設置與調整。

以下分別介紹設置與調試方法：

① 控制方式的設置，控制方式是指中空成型機的類型，分為連續(xù)擠出式和儲料缸式兩種方式，機型不同，壁厚控制系統(tǒng)的控制方式也不一樣。在基礎設置時，須根據(jù)中空成型機的類型選擇對應的控制方式，由 MOOG控制器內部的 6#微動開關來選擇，ON為連續(xù)擠出式，OFF為儲料缸式。撥動微動開關時，壁厚控制器必須斷電。選擇完成后，MOOG壁厚控制器面板上對應的狀態(tài)指示燈將會點亮，“Continuous” 代表連續(xù)擠出式，“Accumulator”代表儲料缸式。圖 9，MOOG30點、100點壁厚控制器的微動開關示意圖。

圖9 MOOG30點、100點壁厚控制器的微動開關示意圖

圖中 Switch Number 1-意為微動開關 1，Switch Number 8-意為微動開關8，ON-意為開，PAL3 HP200B-意為集成電路型號；DIPSW 表示微動開關。

② 增益倍數(shù)的設置，增益倍數(shù)（GAIN TIMES）控制壁厚油缸動作的穩(wěn)定性和響應敏感度。增益倍數(shù)設置太小，壁厚油缸動作遲緩，響應速度慢，滯后嚴重，口模間隙與壁厚圖形曲線的偏差大，達不到控制精度。增益倍數(shù)設置太大，響應敏感度太高，容易受到外部信號干擾，引起壁厚油路系統(tǒng)振動。增益倍數(shù)（GAIN TIMES）的參考設置為5～8。

③ 型芯類型的設置，型芯類型（CORE TYPE）指的是口模的結構形式，分為收縮型（Convergent）和擴張型（Divergent）。根據(jù)中空成型機實際裝配的口模形式進行相應設置，設置完成后，MOOG壁厚控制器面板上對應的狀態(tài)指示燈將會點亮。

④ 型芯間隙位置的設置，型芯間隙位置傳感器 (DCDT)用來檢測型芯位置（即壁厚油缸活塞位置）。型芯間隙位置傳感器的有效檢測行程應略大于壁厚油缸的行程，并且安裝時，二者的行程在實際空間位置上能夠對應，即壁厚油缸活塞運動到油缸行程端點時型芯間隙位置傳感器也應該運動到靠近對應行程的端點，也就是油缸行程必須在型芯間隙位置傳感器檢測行程有效范圍內，如果安裝錯誤，有可能導致型芯間隙位置傳感器不能正確檢測壁厚油缸活塞位置或者造成型芯間隙位置傳感器等零件的損壞。

型芯間隙位置傳感器的基本設置包括零點（ZERO）和范圍（SPAN）。零點（ZERO）指的是壁厚油缸行程起點位置（型芯處于初始最小間隙位置）時的傳感器電壓值。范圍（SPAN）通常指的是壁厚油缸行程終點位置（型芯處于最大間隙位置）時的傳感器電壓值。

型芯間隙位置傳感器的基本設置對于壁厚控制系統(tǒng)的正常工作非常重要，是壁厚控制系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)，在設置時需要適當調低油源（液壓站）的壓力，在設置過程中可能需要反復校正傳感器、油缸活塞及口模間隙三者之間的位置對應關系，確保對應準確，防止意外故障導致機械或電氣零件的損壞。一般來說，油缸活塞處于端點（零點ZERO）時，口模間隙不能為零，保證有一定的安全間隙，同時傳感器檢測桿離行程端點保留一定的距離，這樣才能保證整個系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。如果口模完全封死（間隙為0），則電氣零件的意外失靈有可能導致模頭、擠出機螺桿機筒、齒輪箱等機械零件的嚴重損壞。零位（ZERO）時的口模間隙可以通過手動壁厚調整機構進行調整，達到生產(chǎn)所需要的間隙。

型芯間隙位置傳感器的基本設置完成后，一般來說，更換口模時無需重新設置，除非傳感器檢測和安裝的基準面發(fā)生變化。此項設置結束后，連續(xù)式中空成型機的壁厚控制器的基本設置就已經(jīng)結束，將伺服液壓油源（伺服液壓站）的壓力調至正常工作壓力，壁厚控制系統(tǒng)可以進入工作狀態(tài)。

圖10 一種型芯間隙位置傳感器的外觀圖

⑤ 儲料缸位置傳感器（Accumulator Position Transducer）設置，如果控制方式為儲料缸式中空成型機的話，除了前面提到的基本設置外，還需要對儲料缸位置傳感器進行設置。儲料缸位置傳感器用來檢測儲料缸活塞的位置，傳感器的有效檢測行程應該略大于儲料缸的行程，并且安裝時，二者的行程在實際空間位置上能夠對應，即儲料活塞運動到儲料缸行程端點時儲料缸位置傳感器也應該運動到靠近對應行程的端點，也就是儲料缸行程必須在儲料缸位置傳感器檢測行程有效范圍內，如果安裝錯誤，有可能導致儲料缸位置傳感器不能正確檢測儲料缸活塞位置或者造成傳感器等零件的損壞。

儲料缸位置傳感器的基本設置包括：空缸（EMPTY）位置，滿缸（FULL）位置，以及保持方式。保持方式包括：擠出保持（EXTRUSION FIXED）或填充保持（FILLING FIXED）。

空缸（EMPTY）位置指的是儲料缸射空時的儲料缸位置傳感器電壓值；滿缸（FULL）位置指的是儲料缸儲滿時的儲料缸位置傳感器電壓值。設置空缸和滿缸時，通常的經(jīng)驗是空缸（EMPTY）位置和滿缸（FULL）位置分別離儲料缸行程端點少許距離，留有適當?shù)木彌_余地；不要以儲料缸行程端點作為空缸和滿缸的設置點，這樣容易導致控制上的誤動作，且安全系數(shù)降低。

根據(jù)前面提到的一些經(jīng)驗與技巧，調整好儲料缸行程與傳感器行程的對應關系。將儲料缸里的熔融料射出，確認儲料缸活塞處于空缸（EMPTY）位置時，按設定（SET）鍵，存入當前傳感器的電壓值為空缸（EMPTY）設定值，面板上的射料結束（End of Extrusion）指示燈會點亮；然后向儲料缸內儲料，確認儲料缸活塞處于滿缸（FULL）位置時，按設定（SET）鍵，存入當前傳感器的電壓值，面板上的填充結束（End of Filling）指示燈會點亮。

保持方式指的是從儲料缸射料量計量的起始點。擠出保持（EXTRUSION FIXED）的射料量（SHOT SIZE）計量的起始點為空缸位置（EMPTY）；填充保持（FILLING FIXED）的射料量（SHOT SIZE）計量的起始點為滿缸位置（FULL）。

圖11 擠出保持（EXTRUSION FIXED）工作原理圖

圖12 填充保持（FILLING FIXED）工作原理圖

圖 11、12圖中 ACCUMULATOR-意為儲料缸位置傳感器，EMPTY-意為空缸位置，F(xiàn)ULL-意為滿缸位置，End of Extrusion-意為射料結束位置，End of Filling-意為填充結束位置，Cushion-意為緩沖段，Sh0t Size-意為加料量，Delay-意為延遲段。

儲料缸位置傳感器的基本設定完成后，壁厚控制器的最重要的基本設定已經(jīng)完成，可以根據(jù)設定的圖形曲線進行壁厚控制了。至于圖形與制品的對應關系，則需要在實際生產(chǎn)中總結經(jīng)驗?；驹O置的具體操作步驟這里不作詳細介紹，可以參照設備的操作說明書。

圖13 一種儲料缸位置傳感器的外觀圖

⑥ 伺服液壓系統(tǒng)壓力的設置與調整，伺服液壓系統(tǒng)壓力的設置根據(jù)中空成型機壁厚液壓缸的大小以及口模尺寸大小來決定，通常機器交付使用后，壁厚液壓缸大小已經(jīng)固定，口模大小將根據(jù)制品而變化，口模越大，油源的壓力也要相應的提高，以保證壁厚控制的準確性，壓力不夠將導致實際壁厚運行曲線與設定的曲線不符，偏差大。油源的最大壓力根據(jù)中空成型機規(guī)格的不同也不一樣，具體請參閱機器使用說明書或咨詢生產(chǎn)廠商。

通常在設置型芯間隙位置傳感器（Die Gap Position Transducer）(DCDT)時，將壓力適當調低至2～3MPa，以防止設置操作不當損壞模頭部件；設置完成后，再將壓力調至生產(chǎn)所需要的正常值。

（注：文中術語按照相關技術資料的統(tǒng)一規(guī)范。）

4.2 MOOG壁厚控制系統(tǒng)安裝和維護注意事項

壁厚控制系統(tǒng)安裝和維護過程中主要注意以下事項：

⑴ 傳感器安裝，位置傳感器是壁厚控制系統(tǒng)的基礎，安裝時的定位及檢測基準面（點）要求選擇在機器拆裝調試過程中相對位置不會隨意變動的基準面（點），例如油缸缸蓋端面、活塞桿端面等；另外傳感器的軸線應該與油缸的中軸線保持平行，否則傳感器可能檢測不準或者影響使用壽命。位置傳感器定位校正好后，固定螺釘一定要鎖緊，防止位置隨意變動，影響檢測基準和精度，同時在維修拆裝時，做好位置標記，以便再次安裝時，與原有位置保持一致。

⑵ 電纜接線，壁厚控制系統(tǒng)的傳感器與伺服閥的配線通常選用屏蔽電纜線，電纜線的屏蔽層一端接在MOOG壁厚控制器的制定接線端子上，以保證信號免受外界干擾。傳感器與伺服閥的接線都分為正負極，不可接錯，不可短路，錯誤連接或短路有可能造成傳感器或壁厚控制器燒壞。

⑶ 系統(tǒng)維護，壁厚控制系統(tǒng)采用伺服油路系統(tǒng)，對油質及潔凈度要求很高，變質或受污染的液壓油可能造成伺服閥的損壞或工作不正常。因此在安裝伺服閥前，需要用潔凈液壓油對系統(tǒng)反復沖洗，以清除管路和油缸里的雜質。新系統(tǒng)投入使用500小時后，就要更換新液壓油，以后每3000小時進行更換，每次換油的同時需要清洗油箱和所有過濾器。有些機器的用戶容易忽視伺服液壓系統(tǒng)的維護，不按時換油，液壓油嚴重變質污染，造成伺服閥堵塞卡死或損壞，損失超過換油的代價。

⑷ 及時記錄基本設置數(shù)據(jù)，壁厚控制系統(tǒng)基本設置結束后，要對基本設置的數(shù)據(jù)進行保存和記錄，MOOG30點壁厚控制器具備數(shù)據(jù)存取功能，可參照說明書在F3（FILE）功能畫面進行存取操作；在 F5（DATA）數(shù)據(jù)畫面里可以顯示當前的F1（PROFILE）圖形畫面的所有參數(shù)以及基本設置（SET UP）的所有數(shù)據(jù)，包括增益倍數(shù)、型芯間隙位置傳感器的設置、儲料缸位置傳感器的設置，這些關鍵性的數(shù)據(jù)建議做好書面記錄，以備維修或再次設置作參考。在日常生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)操作人員無意中調亂 MOOG壁厚控制系統(tǒng)的基本設置數(shù)據(jù)，造成壁厚控制系統(tǒng)或中空成型機不能正常工作，所以及時保存記錄基本設置數(shù)據(jù)非常有必要，以備維修檢查時作對照參考。

4.3 Moog壁厚控制系統(tǒng)常見故障的處理，見表2。

特別提醒：

⑴ MOOG型坯壁厚控制器安裝、使用與維護手冊在吹塑機新機購進時，設備廠家會提供，吹塑制品廠家應該進行妥善保存，以備工作之需。

⑵ 型坯壁厚控制器的品牌、型號不一樣時，其接線與操作方法，順序也會不一樣，此外，即使是同一廠家的產(chǎn)品，出廠時期不一樣時，其產(chǎn)品也會改進較多，操作時需要特別注意，嚴格按照設備廠家提供的最新說明書進行操作。

5 互聯(lián)網(wǎng)遠程通訊技術對中空成型機電控技術的影響與展望

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，對擠出吹塑中空成型機的電控技術來說將會產(chǎn)生較大的影響。這些影響可能主要體現(xiàn)在以下一些方面。

5.1 通過互聯(lián)網(wǎng)通訊技術，吹塑機設備制造廠家與吹塑制品廠家的溝通將更為快捷方便，應約可實現(xiàn)實時修改用戶廠家吹塑機的工作程序或是工作參數(shù)，以保障用戶廠家能夠快捷的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。特別是新產(chǎn)品試制時，更加具有靈活性和方便性。

5.2 通過互聯(lián)網(wǎng)通訊技術，設備廠家可實現(xiàn)多方面提示或是提醒客戶及時進行各種設備的維護與維修保養(yǎng)工作。

5.3 通過互聯(lián)網(wǎng)通訊技術，設備廠家可及時診斷客戶的設備運行是否正常。

未來幾年的展望：

A. 通過互聯(lián)網(wǎng)通訊技術，設備廠家與吹塑制品廠家的在線溝通將變得更加方便快捷。

B. 通過互聯(lián)網(wǎng)通訊與數(shù)字控制技術，一個公司內的多家工廠的聯(lián)控將成為可能，特別是設備重要數(shù)據(jù)的實時采集與匯總工作將變得方便快捷。隨著無人化、少人化、智能化吹塑工廠的出現(xiàn)，這些工廠的變化將會更快；值得關注與提前進行預期性的研究。

6 氣候變化對電控系統(tǒng)的影響及處理措施

6.1 注意吹塑機設備使用環(huán)境條件的變化

隨著地球氣候條件的發(fā)生變化，一些突變性的天氣經(jīng)常容易出現(xiàn)，這些天氣的突然變化，往往容易造成對吹塑機設備的工作性能影響，因此，關注天氣變化對吹塑機設備的危害與影響，是吹塑制品廠家應該關心和防范的事情，這樣就可以減少因為天氣突然變化造成的設備損失。

盡管吹塑機以及吹塑機生產(chǎn)線以 PLC可編程控制器為主的電氣自動控制系統(tǒng)對所在環(huán)境的要求不是特別嚴格，但是在氣候炎熱、潮濕的地方，許多吹塑制品工廠的環(huán)境條件可能會不適合或者達不到電氣自動控制系統(tǒng)對工作環(huán)境的要求。吹塑設備生產(chǎn)現(xiàn)場周邊的環(huán)境溫度有可能達到 50～60℃左右，而電氣控制柜內的溫度可能在60～70℃左右，在這種溫度條件下運行時間較長的話，對電氣類零部件的危害較大。

而空氣濕度的變化也較大，從測試到的空氣濕度來看，許多地方一年中有較多天數(shù)的空氣濕度處在85%以上，空氣濕度在95%以上的天數(shù)也不在少數(shù)；空氣中的水份很容易凝結成小水珠，這些小水珠與空氣中微塵顆粒結合，很容易對電氣控制零部件造成損壞；導致控制失靈、控制程序部分或是全部丟失，或者電氣設備事故的發(fā)生，這類事故每年都有發(fā)生，往往造成的損失不小，值得引起吹塑制品企業(yè)管理人員與工程技術人員的高度重視。

特別是每年氣候轉換的季節(jié)時間內，溫度與濕度這方面的變化較大，由于氣候溫度與空氣濕度的突然變化，往往對設備電氣控制部分造成的危害也較大，需要加以特別的重視。

應對環(huán)境溫度與空氣濕度過高的環(huán)境，又要確保電氣控制零部件的穩(wěn)定性，目前較好的辦法是給中空成型機的電控柜加裝空調系統(tǒng)，既可以有效降低電控柜的溫度，還可以降低電控柜內空氣濕度。從實際安裝空調機的情況來看，不可將空調機直接對電控柜內吹風，這樣很可能使它內部的濕度增大，造成直接的危害。較好的方法是：在電控柜的周圍修建一個較為密封的小型空間，采用空調機將這一空間的溫度和濕度降低到較為合適的范圍；這樣能有效保障電控系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。

許多中空成型機的使用率不高，在停機和維修情況下，最好是使電控系統(tǒng)保持通電狀態(tài)，這樣可以使電氣控制零部件的表面不容易形成水珠，零部件的接線及焊接點不容易被氧化，可以使電控系統(tǒng)在開機時保持在正常狀態(tài)下啟動。這是目前許多吹塑廠家經(jīng)常采用的比較行之有效的方法。如果停機待產(chǎn)時間較長，可以每周定期對電控系統(tǒng)進行通電保養(yǎng)，通電保養(yǎng)時間最好不要短于8小時。如果設備在停機期間沒有對電氣控制柜進行通電保養(yǎng)，在開機前需要對電氣控制系統(tǒng)進行仔細檢查，在濕度較大的條件下，需要對電控柜內的零部件進行干燥處理，比較簡單的方法是采用手持電暖吹風機對其進行去除水氣的處理，處理完畢方可進行通電。

6.2 定期做好電氣控制柜的清潔工作

盡管吹塑機電控柜一般都是制成較為密封的，許多的零部件也做了防塵處理，但吹塑制品生產(chǎn)車間內空氣中的微塵顆粒總會沉積在電氣零部件的表面以及一些接觸面上，沉積多了它會影響到電氣設備的使用性能，所以，定期做好電控柜的清潔工作對確保設備的長期正常穩(wěn)定運行至關重要。吹塑設備使用廠家應該制定詳細明確的制度，規(guī)定所采用的清潔方法，定期對電控柜進行清潔工作。對電控柜的零部件進行清潔時，可以采用小型毛刷與電吹風機配合進行，對于一些電氣插接件的接觸面，可以采用干凈棉球蘸上少許酒精進行搽洗，待完全揮發(fā)干凈后再插回原處。清潔時還應該將接線處的螺釘擰緊，以確保其接觸良好。

6.3 保持電控柜內的長期穩(wěn)定有序狀態(tài)

中空成型機的電氣控制柜的內部空間較為寬大，這是為了保障電氣控制零部件能正常工作，空氣能正常流動所設計的。但是在一些吹塑設備使用廠家，往往一些設備的使用或者維修人員將一些并非該設備必備的物件放在其內部，從而影響到電控柜內熱量的散發(fā)，直接導致控制柜內溫度的上升。有時還可能直接造成接電線的損壞和短路，引發(fā)不安全事故的發(fā)生。所以，設備使用廠家有必要在設備進廠初期就制定出嚴格的管理措施和制度，并定期對設備的關鍵地方進行檢查，減少因管理不善造成意外事故的發(fā)生。

表2 MOOG壁厚控制系統(tǒng)常見故障及處理方法