Abstract: This paper mainly discusses the application of grinding material ratio on FATEK PLC injection in the automatic shoe machine industry; core components for Yong Hong FBS series PLC. The equipment is mainly composed of conveyer line, logic execution pneumatic mechanism and mixture proportioning motor. Through FID-N10 series frequency converter precise control frequency control mixing pump, that can guarantee the mixture ratio, and can not improve the production efficiency. The system is equipped with the latest C3 series touch screen, the picture is clear, the atmosphere is simple and efficient.

Key words: Permanent macro PLC   Permanent macro frequency conversion   Mixture ratio

【中图分类号】TN77【文献标识码】B  文章编号1606-5123（2018）07-0000-00

1 引言

鞋机原始机型是采用叶轮高速旋转制泡，故又名 “打泡机”。后来随着技术的不断进步，发泡机的技术含量不断提高，新的机型不断出现，形成了不同的技术体系。我国早在20世纪50年代就开始使用发泡机，但不是专用的发泡机型，而是采用浆料搅拌机。即将发泡剂直接加入浆料搅拌机，让发泡剂和浆料一起搅拌生成泡沫。20世纪70年代前后，开始出现专用的发泡剂，即高速叶轮发泡机。以后又不断技术升级和换代，如今已发展为以高压充气为主体的第三代机型，基本可满足泡沫浆料的需要。

发泡机的牌号和机型很多，但从发泡原理来划分，广泛应用的只有高速叶轮型、高压空气型、鼓风中低压型等三类。同一类型的不同点，只是其附属设备与自动化控制方面的差异，发泡部分的结构大体相同。发泡机设备示例如图1所示。

图1 发泡机设备示例

2 系统设计方案

2.1 方案背景

发泡机系统参考方案如表1所示。

设备应用需求是A罐和B罐，C罐的材料安装设定配比，操作人员只需将所需要的配比重量比设置好。设备通过A,B，C变频带动A，B,C泵转动用过不同的频率产生不同的气压从而实现重量配比；后端通过温度模块实时检测灌料温度，防止温度过低造成液料温度太低出现凝固现象；前端是打料通过气缸开合的配合，实现移动打料。

目前市场上主要的控制系统是PLC+触摸屏+变频，低端厂家采用逻辑电路+机械结构实现；PLC主要有三菱，台达等；HMI主要有台达，维纶通，西门子等。该设备采用永宏FBS系列PLC配合C3系列高质量屏与FID-B3O系列变频，价格适中，性能好。

2.2 客户需求

发泡机功能要求如表2所示。

根据客户要求，可以任意设置比例，能储存100组份。每组分的循环次数可以任意设置，且在打料时可以选择任意组分进行工作。

发泡机有高压和低压之分。低压时不配比固定，高压时安装设置比例进行配比。高压时必须A泵，B泵都打开，压力没到一定量时无法打开高压。 

2.3 解决方案

永红平台架构解决方案如表3所示。

发泡机的核心控制系统是永宏FBs-40MAT2-AC主机控制器；搭配永宏最新7寸C3-070SE触摸屏和10寸C3102ES作操作控制。通过FBs-6AD模块进行料压和泵压的实时检测，FBs-4DA则作为模拟量频率的给定。通过条件模拟量的大小来控制永宏变频器FID-B30-1.5G *3，FID-B30-4.0G *1,的频率从而实现压的变化达到料比的效果，利用XY机械手自动打料，输出包括三相异步电机、气缸等带动控制。

3 系统设计

3.1 硬件配置

硬件配置如表4所示。

  

设备主要由料缸、A泵电机，B泵电机， C泵电机与打料气缸组成；通过PLC控制A，B泵电机的频率来控制压力的大小。从而达到重量比例配比的效果。打料气缸则作为出料装置，上升气缸提起时AB泵压力释放，料液冲到出料装置，出料气缸打开，料液则释放出来。因为考虑到环境温度使得料液凝固的情况，因此需要在料缸中加多个控温回路，防止料液凝固。

3.2 机械结构

设备主要由料缸、A泵电机，B泵电机，C泵电机与打料气缸组成这三部分组成，如图2所示。

图2 发泡机机械结构

3.3 电气控制

全自动发泡机设备的核心控制系统是永宏FBS-60MAT2-AC控制+FBS-6AD+FBS-4DA+FBS-CB55模块；主要控制永宏FBS-B30变频器的转速度，实现压力控制。从而达到不同比例重量的配比。控制2个1.5KW伺服进行自动打料，达到全自动要求。发泡机电原理图如图3所示。

AB或AC泵开启，压力到达，检测液位是否符合设置下限，温度是否正常，大转盘旋转，机械手伸出，信号点到达，打料气缸上升，出料阀门气缸打开，出料，循环次数加1，循环次数到达，跳转下一个组分。

4  结束语

通过现场调试，发泡机的工艺动作已完善；现场进行了样品加工测试，配比的效果良好，满足客户需求。调机测试运行产能60次/分钟；设备各气缸与传感器位置再优化，泵压与料压再调教，可适当提升效率。该设备解放劳动力的同时提升了客户产能与经济效益。

参考文献

[1] 台湾永宏电机股份有限公司.永宏可编程控制器使用手册I.

[2] 台湾永宏电机股份有限公司.永宏可编程控制器使用手册II.

[3] 台湾永宏电机股份有限公司.永宏PLC编程软件使用手册.