其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，而是采用砂浆搅拌机。即将发泡剂直接加入砂浆搅拌机或混凝土搅拌机，让发泡剂和砂浆或混凝土一起搅拌生成泡沫。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，基本可满足泡沫混凝土的需要。

 

图1-1  发泡机设备示例

2 系统设计方案

2.1 方案背景

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

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。

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

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 系统硬件设计              

3.1 硬件配置

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。

3.3 电气控制

全最自动发泡机设备的核心控制系统是永宏FBS-60MAT2-AC控制器+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

图3-4 发泡机电气控制柜

4系统软件设计

4.1 工艺流程

设备工艺流程具体如下：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。

图4-1 全自动发泡剂设备工艺流程图

5 结论

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] 永宏可编程控制器使用手册I.台湾永宏电机股份有限公司

[2] 永宏可编程控制器使用手册II.台湾永宏电机股份有限公司

[3] 永宏PLC编程软件使用手册.台湾永宏电机股份有限公司