企业简介

北京和利时智能技术有限公司致力于为离散制造业和采矿业提供智能工厂及智能装备的自动化、信息化和智能化整体解决方案。公司核心产品为大中小型系列可编程控制器（PLC）、运动控制器（Motion Controller）以及SCADA大型综合监控系统和MES生产执行系统，为客户提供从装置、产线、车间至全厂的自动化和信息化整体解决方案，服务于企业建设、运营和维护全生命周期。

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案例详细
标题LM在开炼机中的应用
技术领域PLC&PAC
行业
简介
内容                              

    开炼机即双辊筒炼塑机，亦称开放式炼塑机，是橡胶塑料机械中最基本的一种设备。开炼机主要用于塑料的混炼，为压延机喂料和配合压片使用。

    世界各主要工业国家开炼机的生产早已形成系列，其规格、尺寸、外形大致相似。20世纪90年代以来，中国对开炼机的改进主要是提高机械化程度、增加安全操作措施、改善劳动条件和减小占地面积。

    目前国内的开炼机也已形成完整系列，品种规格齐全，完全可以满足用户各方面的要求。开炼机的辊筒及轴承均采用双列调心滚子轴承，所有传动齿轮均集中在封闭箱体内，结构紧凑、传动效率高、润滑条件好。辊筒调距既可单调也可同时进行双调，操作方便自如。

    结构原理

    开炼是利用高温、剪切等作用使生胶获得一定的可塑性，使之适合于混炼、压延、挤出和成型等工艺操作的工艺过程，是橡胶加工的一道主要工序。

       

    开炼机一般包括传动装置、辊距调节装置、温度控制装置、注料系统等。

    传动装置主要实现两个电机的不同速比运动。实现胶料的挤压和剪切动作。这是开炼机最重要的机械动作，也是控制的主要动作；

    滚距调节装置主要实现两辊轴之间的距离。不同的材料和工艺要求，对辊距的要求也不一样，要求开炼机能灵活地调节辊距；

    开炼机辊轴内是中空的，内可充蒸汽或水，来实现温度的调节；

    在开炼过程中，需要不断往胶料中放入配合剂、软化剂等，注料系统就是完成这个功能的。

    开炼机的工作原理为利用两个平行排列的中空辊筒，以不同的线速度相对回转，加胶包辊后，在辊距上方留有一定量的堆积胶，堆积胶拥挤，产生许多缝隙，配合剂颗粒进入到缝隙中，被橡胶包住，形成配合剂团块，随胶料一起通过开炼机辊距时，由于开炼机辊筒线速度不同产生速度梯度，形成剪切力，橡胶分子链在剪切力的作用下被拉伸，产生弹性变形，同时配合剂团块也会受到剪切力作用而破碎成小团块，胶料通过辊距后，由于流道变宽，被拉伸的橡胶分子链恢复卷曲状态，将破碎的配合剂团块包住，使配合剂团块稳定在破碎的状态，配合剂团块变小，从而制得配合剂分散均匀并达一定分散度的混炼胶。

    控制功能

    开炼机控制，采用HOLLiAS LM PLC的CPU模块LM3109来进行各种信号的采集和控制，LM3310实现温度和压力的采集，LM3320实现变频器的频率控制，触摸屏为上位机对开炼机进行参数设定和数据显示，各种传感器、检测装置对开炼机的各个监测点进行检测。

    开炼机控制主要包括以下几部分：

    1.传动和速比控制 这是开炼机最重要的机械动作，速比和辊速增大，对混炼效果的影响与减小辊距的规律一致，会加快配合剂的分散，但对橡胶分子链剪切也加剧，易过炼，使胶料物性降低，胶料升温加快，能耗增加；速比过小，配合剂不易分散，生产效率低。PLC对速比和传动的控制，主要通过变频器实现；

    2.辊距自动调节  减小辊距，剪切变形速率增大，因此有利于配合剂的分散，但橡胶分子链受剪切断裂的机会也增大，使胶料的物理机械性能降低；辊距过大，剪切作用太小，配合剂不易分散，给混炼操作带来困难。因此开炼机混炼时，辊距要合适。PLC通过装在辊轴上的压力传感器，计算出所需要的辊距，然后通过调节装置自动调节；

    3.温度控制  不同胶料所需的开炼温度也不一样。根据实际胶料的不同，设定不同的温度要求，控制蒸汽阀来控制温度；

    4.注料系统控制  在开炼过程中需要加料，包括配合剂、软化剂、防老剂等，加料的时间，顺序和数量都根据胶料的不同而不同。PLC控制注料系统的打开时间来控制顺序放入不同的胶料及数量。

        

开炼机采用HOLLiAS LM PLC作为控制装置进行控制后，产品的合格率和整个设备的运行可靠性得到了很大提高。