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方案簡介：擠出造粒智能產(chǎn)線包括配混料系統(tǒng)、擠出造粒機、冷卻切粒、烘干、包裝、碼垛幾個部分,通過升級擠出機控制系統(tǒng)、開發(fā)自動配混料系統(tǒng) 、機器人自動碼垛設(shè)備，并集成自動包裝機等自動化設(shè)備，較大程度的實現(xiàn)改性造粒生產(chǎn)線的自動化程度；通過以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)各設(shè)備的連鎖控制和數(shù)據(jù)交換，開發(fā)了改性塑料造粒生產(chǎn)線上位機監(jiān)控軟件和配方管理軟件，從而實現(xiàn)擠出造粒生產(chǎn)或改性塑料生產(chǎn)行業(yè)的智能制造。

1、系統(tǒng)組成

如下圖所示，擠出造粒智能制造生產(chǎn)線包括兩條或多條擠出機造粒線，多套自動配料系統(tǒng)、切粒系統(tǒng)、振動篩、冷卻罐，一臺自動包裝機、一條自動打包線，以及AGV轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。

1-1、自動配混料系統(tǒng)及配方管理軟件

自動物料混料系統(tǒng)是關(guān)系產(chǎn)品品質(zhì)的核心設(shè)備，通過配方管理軟件來同時管理多臺自動喂料機，每臺喂料機對應(yīng)一種原料（當(dāng)原料種類多于3種以上時，把比例小的原料先按照生產(chǎn)工藝要求的比例把生產(chǎn)原料配好，送入混料機混合，混合后作為一種原料）。開始生產(chǎn)時，選擇生產(chǎn)的產(chǎn)品型號，配方管理軟件自動調(diào)出該產(chǎn)品需要的原料種類和配方比例，通知生產(chǎn)人員準(zhǔn)備對應(yīng)的原料，通過自動上料機把原料輸送到儲料管罐中。在操作屏上輸入生產(chǎn)速度，配方管理軟件計算出每種原料對應(yīng)的速度，通過通訊把速度通知對應(yīng)的自動喂料機，在主機啟動后，喂料機同時啟動，按照收到的速度指令把對應(yīng)的原料按對應(yīng)的速度同時送到擠出機中。

辰天智能有兩點創(chuàng)新之處：

1、實現(xiàn)物料的自動配料，減少了人工強度，改善了車間環(huán)境，避免了人工操作可能造成的配方失誤；

2、把多臺失重式喂料機減少到3臺喂料機，并把喂料機的控制集成到配混料系統(tǒng)中。

1-2、擠出機控制系統(tǒng)集成

擠出機是塑料改性擠出造粒的核心設(shè)備，辰天智能升級了擠出機控制系統(tǒng)，規(guī)劃統(tǒng)一的通訊協(xié)議，實現(xiàn)擠出機和其他設(shè)備的連鎖以及數(shù)據(jù)監(jiān)控；主機控制采用西門子S7-1500系列PLC，以擠出機主機控制系統(tǒng)作為單條擠出生產(chǎn)線控制中心，通過Profinet、Profibus-DP、RS485等通訊方式實現(xiàn)主機、輔機 、配料、喂料、包裝碼垛的聯(lián)鎖控制和數(shù)據(jù)交換，并可把相關(guān)輔機的監(jiān)控集中到主機控制系統(tǒng)中 。 信息層基于Profinet通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)向MES系統(tǒng) 或上位機高速數(shù)據(jù)交換。

辰天智能對擠出機的控制做了以下創(chuàng)新 ：

1、采用變頻器控制高效能變頻主電機,在80-90%速度前提下，可節(jié)約用電5個點以上；

2、采用可設(shè)定轉(zhuǎn)矩的摩擦式聯(lián)軸器，當(dāng)螺桿扭矩大于設(shè)定值時，聯(lián)軸器自動脫落；并在聯(lián)軸器輸出軸安裝接近開關(guān)，檢測到輸出軸速度不正常降低時，立即停止主機和喂料機，避免螺桿堵料；

3、在減速箱上潤滑油路上安裝壓力和溫度傳感器，實現(xiàn)潤滑油溫和壓力異常及時報警停機；

4、在變速箱和電機上安裝振動傳感器 、通過振動分析軟件來及時提醒維護人員維護變速箱和電機；

5、通過檢測加熱器工作狀態(tài)下的實際電流，來判斷加熱器是否正常工作，防止加熱不均引起筒體變頻、防止失控引起溫度過高。

6、通過加熱PID配方管理的應(yīng)用，實現(xiàn)不同物料溫控精度高 ，并節(jié)能。

1-3、自動包裝及機器人碼垛

通過使用自動包裝機和工業(yè)機器人碼垛 ，實現(xiàn)了包裝碼垛全自動化，并為了提高設(shè)備的利用效率，降低投資成本，辰天智能創(chuàng)造性地提出了兩條擠出造粒生產(chǎn)線或多條擠出生產(chǎn)線共用一套自動包裝碼垛設(shè)備的方案。

1-4、AGV轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

在碼垛完成后，高舉升式AGV叉車根據(jù)指令，把成品自動送入成品庫對應(yīng)庫位；出庫時，ERP根據(jù)銷售訂單，給WMS出庫指令；根據(jù)出庫指令，AGV叉車完成訂單的出庫；AGV叉車將成托產(chǎn)品運送到裝貨平臺的指定位置，再由人工駕駛叉車完成裝車；

1-5、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)

數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，對實現(xiàn)工廠級的智能制造非常關(guān)鍵。辰天智能設(shè)計了工業(yè)級的環(huán)網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。

該系統(tǒng)把擠出造粒生產(chǎn)線的所有設(shè)備以及共用設(shè)備都通過以太網(wǎng)接入監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，上位機設(shè)服務(wù)器、工程師站、操作者站，服務(wù)器用于儲存數(shù)據(jù)，工程師站用于系統(tǒng)維護，操作者站用于設(shè)定工藝參數(shù)、監(jiān)控個設(shè)備的運行狀態(tài)，生成報表等；并可隨時和MES 系統(tǒng)對接，解決了MES 系統(tǒng)在實施時困難的數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行問題。

針對改性造粒行業(yè)開發(fā)了基于西門子WINCC系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件，通過該軟件，實現(xiàn)了所有設(shè)備的遠(yuǎn)程狀態(tài)和數(shù)據(jù)監(jiān)控 、數(shù)據(jù)設(shè)定 、數(shù)據(jù)分析存儲等功能。

2．達(dá)到的主要技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)

1、實現(xiàn)擠出造粒智能生產(chǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控；

2、現(xiàn)場操作人員減少70%以上（每班由2條線4個人減少到1個人）；

3、設(shè)備單位能耗降低10%；

4、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，避免人工配方失誤造成的原料浪費；

5、所有工藝參數(shù)實時監(jiān)控和保存，可追溯；

6、改善現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境。

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