目前市面絕大部份螺桿擠出機采用分列式溫控表實現(xiàn)對擠出機的控制，僅在少量中、高端機型中才會采用PLC 觸摸屏的方式實現(xiàn)機組的控制。近年來PLC和HMI人機界面逐步推廣和成本的降低，PLC&HMI在擠出機行業(yè)推廣應(yīng)用是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
　　一、擠出電控系統(tǒng)的控制范圍及產(chǎn)品特點
　　本解決方案的控制對象為螺桿擠出機相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備，單套系統(tǒng)的控制范圍包括：12~16溫區(qū)溫度控制、給料變頻器、主電機變頻器、水泵、油泵、真空泵、切粒機、吹干機等輔機的控制，如果超過16溫區(qū)的控制，可積木方式搭建分布式塑料生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。單套的整體架構(gòu)如下圖：

　　采用SC200 PLC實現(xiàn)多溫區(qū)控制和邏輯保護功能； KD200通用矢量型變頻器實現(xiàn)主機和喂料電機的驅(qū)動； HV1020觸摸屏實現(xiàn)系統(tǒng)的人機交互，完整構(gòu)建了一套高性能的擠出機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)特點如下：
　　1、高精度的多溫區(qū)溫度控制
　　本系統(tǒng)方案內(nèi)含智能溫度控制算法，控溫性能媲美進口溫控表，系統(tǒng)上電后無需參數(shù)調(diào)整，即可滿足 -2度的控溫精度（控溫精度可采用高精度溫度計核實）。在少量需打敏感料的機器，可進一步整定參數(shù)獲得更佳的控溫性能。
　　SC200 高性能小型PLC采用新一代高性能處理器和實時操作系統(tǒng)，具有性能卓越、功能強大、編程方便、指令豐富、通訊擴展能力強等特點，可適用于工業(yè)自動化的各行各業(yè)，滿足廣大裝備機器制造業(yè)的各類自動化需求。
　　SC200控制器具有強大的模擬量處理能力，所有溫度、壓力、流量等模擬量信號經(jīng)IO單元A/D采集后，轉(zhuǎn)換對應(yīng)成浮點數(shù)上傳控制器，指令更高效、使用更方便。
　　SC200控制器本體可運行32路智能PID模塊，不同于市面上其他廠家的溫控擴展模塊將溫控的運算在擴展模塊中執(zhí)行的方法，SC200的擴展模塊僅為溫度智能采集單元，所有32路PID運算均在控制器主模塊中實現(xiàn)，這樣的架構(gòu)設(shè)計更便于完成復雜的智能控制算法。SC200擅長于實現(xiàn)各種大滯后、強擾動的控制任務(wù)。

　　2、優(yōu)異的電機驅(qū)動性能
　　科遠KD200變頻器為通用電流矢量型變頻器，具有接近直流驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性能，開環(huán)轉(zhuǎn)速控制精度優(yōu)于0.5%，低頻轉(zhuǎn)速穩(wěn)、啟動轉(zhuǎn)矩大，完全滿足螺桿擠出機對電機拖動的要求。
　　擠出機的螺桿必須以恒速、恒壓的驅(qū)動將融化的料件推入模具，傳統(tǒng)上擠出機采用直流電機驅(qū)動，但是直流電機需要定期更換電刷可維護性差、耐惡劣環(huán)境的能力也較差、造價高、能耗高等特點，在大多數(shù)場合交流異步電機的變頻驅(qū)動正逐步取代直流調(diào)速。
　　擠出機在剛剛開始啟動時，由于塑料件的熔融等因數(shù)需提供很大的啟動轉(zhuǎn)矩，起動轉(zhuǎn)矩需達到運行轉(zhuǎn)矩的200%-250%左右，當擠出機全速運行時的負載轉(zhuǎn)矩并不需要電機的額定轉(zhuǎn)距。
 
　　3、豐富的人際界面功能
　　SyncView人機界面基于WINCE操作系統(tǒng)，采用高性能低功耗處理器、高分辨率觸摸屏、豐富的多媒體動畫支持、內(nèi)嵌功能強大的實時數(shù)據(jù)庫、豐富的通訊接口、強大的編程組態(tài)環(huán)境。缺省配置為10.2寸真彩屏，12寸和15寸屏為選配件，預(yù)計第4季度推出。
　　目前市面上絕大多數(shù)擠出機監(jiān)視操作手段仍然采用柜面安裝溫控表、電流表、變頻器外引BOP鍵盤、按鈕、指示燈等非常原始的方式，少數(shù)高檔機型才采用西門子高性能觸摸屏，由于擠出機需要監(jiān)控操作的數(shù)據(jù)量大，包括各溫區(qū)溫控、主輔機啟停及工作狀態(tài)等，對觸摸屏的運算速度有較高的要求。
　　4、開放的網(wǎng)絡(luò)通訊功能
　　本方案提供車間級生產(chǎn)管理監(jiān)控方案，提升客戶機器的競爭力，PLC百兆以太網(wǎng)口用于實現(xiàn)車間各臺設(shè)備之間通訊以及與管理計算機相連，SC200支持TCP和UDP連接，輕松構(gòu)建分布式車間控制系統(tǒng)，在辦公室即可監(jiān)視每臺機組的工作情況，生成報表、曲線等，便于車間的精益化管理。
　　目前絕大多數(shù)擠出機控制功能簡單單一、自動化程度低封閉、幾乎均為單機人工操作運行，隨著勞動力成本的上升和工藝技術(shù)的進步，單臺擠出機高度自動化以及整個車間自動化越來越成為趨勢。
　　SC200控制器本體設(shè)有三個通訊口具有強大的通訊能力，在本方案中3個通訊口均被充分利用：
　　232口可用于連接10寸觸摸屏，PLC支持MODBUS從站協(xié)議，無需編程，觸摸屏即可訪問PLC的數(shù)據(jù)。
　　485口用于連接稱重喂料或者變頻器， PLC支持MODBUS主站協(xié)議，通過分層填表配置從站信息，即完成通訊部分的組態(tài)，簡單方便。PLC采用通訊方式連接變頻器后，可將變頻器的轉(zhuǎn)速、功率、電流、運行工作狀態(tài)等大量數(shù)據(jù)讀入PLC，成本低廉、可靠性高。
　　擠出機的電量采集可通過通訊方式接入PLC。
　　5、豐富的遠程診斷功能
　　本方案采用PLC自帶的以太網(wǎng)端口、移動/電信基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，具有強大的數(shù)據(jù)通訊能力，支持在塑機廠構(gòu)建遠程設(shè)備維護監(jiān)控中心，可將每臺機組的數(shù)據(jù)實時上傳監(jiān)控中心的實時數(shù)據(jù)庫，為客戶提供每臺機組的診斷信息，甚至先于客戶了解機組的運行情況，快速分析定位機組問題，為客戶提供全方位的滿意服務(wù)。
　　隨著塑機制造企業(yè)的出貨量和銷售區(qū)域的擴大，售后服務(wù)的成本越來越高、問題越來越突出，中低檔次的擠出機電控由于采用分離溫控表搭建，無法實現(xiàn)遠程維護，現(xiàn)場發(fā)生問題必須技術(shù)人員到現(xiàn)場解決，由于人員素質(zhì)參次不齊、專業(yè)知識差異等各種因數(shù)存在，現(xiàn)場機器的故障情況往往無法準確定位，無法為客戶提供快速的售后服務(wù)且成本非常高昂。
　　擠出機需遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)包括：主機/喂料機轉(zhuǎn)速、電流、故障信息、各區(qū)溫度、加熱器/冷卻電磁閥工作狀態(tài)、熔體壓力、開關(guān)操作狀態(tài)、以及機組其它參數(shù)，由于數(shù)據(jù)量較大，基于GPRS的遠程監(jiān)控方案通訊速率慢、無法實時提供機組所有數(shù)據(jù)信息。3G技術(shù) 以太網(wǎng)方案能夠完美的實現(xiàn)擠出機的遠程監(jiān)控。
 
　　6、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、維護便捷
　　本系統(tǒng)為完整的擠出機的控制方案，對于標準機型，只需按照接線圖完成機柜的接線上電，同時作為開放的PLC系統(tǒng)，用戶經(jīng)過簡單培訓即調(diào)整機型的控溫區(qū)、輔機增減等常規(guī)工作。
　　系統(tǒng)的軟件在現(xiàn)場運行時不可能發(fā)生問題，如果極個別模件發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動提示，用戶僅需更換模塊即可。由于有智能報警和管理系統(tǒng)，維護便捷性優(yōu)于溫控表的方案。
　　本方案實現(xiàn)了系統(tǒng)的智能報警，相關(guān)報警如下：
　?。?）、主機、喂料、各輔機的故障報警信號；
　?。?）、各溫區(qū)的加熱回路故障
　?。?）、各溫區(qū)冷卻回路故障
　?。?）、主機電流與喂料轉(zhuǎn)速不匹配報警
　?。?）、溫區(qū)溫度與主機轉(zhuǎn)速不匹配報警
　?。?）、  。。。
　　所有報警均進入歷史記錄，用戶可通過HMI、辦公室計算機查詢。

　　二、塑機行業(yè)工廠監(jiān)控系統(tǒng)
　　塑料加工為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，應(yīng)用范圍廣、客戶種類千差萬別，擠出機的工作環(huán)境惡劣，部分擠出機客戶為小作坊的民營企業(yè)，操作工素質(zhì)差、機器維護難、出故障檢修困難，塑機廠也亟需為客戶提供更好的維護服務(wù)。
　　同時，越來越多的規(guī)模以上的企業(yè)需通過現(xiàn)代化的手段實現(xiàn)車間的精益化管理，塑料車間的監(jiān)控系統(tǒng)是塑料廠客戶的殷切需求。
　　基于科遠成熟的軟/硬件產(chǎn)品，可為塑機制造商和塑料生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)建強大的工廠監(jiān)控和遠程維護平臺，在提升我們塑機客戶的產(chǎn)品競爭力。
　　方案一：基于智慧云的塑機遠程診斷和MES管理系統(tǒng)
　　該平臺服務(wù)于塑機制造廠和塑料廠企業(yè)用戶，采用3G網(wǎng)絡(luò)和VPN技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)貨至全國各地的擠出機與塑機廠監(jiān)控中心的聯(lián)網(wǎng)。現(xiàn)場擠出機的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)和3G VPN客戶端將數(shù)據(jù)接入科遠智能云平臺，可為客戶提供以下兩類服務(wù)：
　　（1）、塑機制造廠可以VPN客戶端方式接入科遠智能云平臺，實時監(jiān)控和維護現(xiàn)場的每一臺擠出機的工作狀況，快速診斷和定位問題，為客戶提供最佳的服務(wù)。
 塑機廠辦事處可配置大容量3G終端模塊（月流量在1G以上），用于現(xiàn)場設(shè)備與公司監(jiān)控中心的聯(lián)網(wǎng)，業(yè)務(wù)員出差可隨時攜帶該終端模塊。
　?。?）、終端用戶在辦公室或全球任何地點通過互聯(lián)網(wǎng)登錄智慧云平臺，實時監(jiān)控機組參數(shù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)等。由于日常數(shù)據(jù)監(jiān)視流量少，塑機側(cè)3G卡僅需租用帶寬20元包250M流量即可。
供貨范圍包括：
　?。?）、企業(yè)級VPN服務(wù)器
　?。?）、大型實時數(shù)據(jù)庫及服務(wù)器
　?。?）、基于云端MES管理系統(tǒng)的開發(fā)和維護工作
　?。?）、互聯(lián)網(wǎng)帶寬租用費用
　　塑機廠費用：
　?。?）、各辦事處3G路由器及日常移動帶寬占用費用
　?。?）、總部監(jiān)控中心共用辦公互聯(lián)網(wǎng)帶寬。
　　終端用戶費用：
　　（1）、需隨擠出機采購3G路由器及日常移動帶寬占用費用。
　?。?）、辦公室上網(wǎng)監(jiān)視共用辦公互聯(lián)網(wǎng)帶寬。
　　注：3G路由器費用（宏電1000~1200左右）。
　　系統(tǒng)拓撲圖如下：

　　方案二：塑料廠MES信息化平臺
　　大型塑料車間有眾多的喂料、擠出、切粒等設(shè)備，生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)需接入各類PLC的數(shù)據(jù)，以我方SyncBase實時數(shù)據(jù)庫和單機版擠出機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建塑料車間完整的MES監(jiān)控系統(tǒng)，以WEB方式提供實時監(jiān)控機組參數(shù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)等。
　　該類軟件項目需針對客戶的具體需求，進行針對性報價和項目實施。