关键词：龙诚LC200 捏炼机
一、应用简介
1.应用简述：本机主要用于天然橡胶，合成橡胶再生橡胶以及塑料的塑炼与混炼，橡胶与塑料的共混，也适用于各种低粘度物料的混炼。
本机广泛用于橡胶及其制品行业，如：轮胎厂、电缆厂、胶带胶管厂、胶鞋厂、密封件厂、钙塑制品厂等，也适用于油漆、染料、陶瓷、医药、磁带、电影胶片等工厂的混炼生产。
本机是橡胶、塑料行业最理想的新式混炼设备，各项性能指标均达到或接近国外同类产品的先进水平，本机设计先进合理，结构紧凑，占地空间小，安装方便，生产效率高，操作简便可靠，混炼室易清除，便于经常更换色料，冷却加热效果好，混炼分散均匀，全封闭结构，即安全又大大改善作业环境，全新的密封设计，密封效果好，使用寿命长。
2.XX机械有限公司（原XX机械有限公司）成立于1986年，公司现有职工500多人，占地面积120000多平方米，是研发和制造橡塑塑料机械的专业厂家。
公司已通过ISO9001:2008质量管理体系认证，经过几十年的发展，形成了集研发、加工、检测、组装、售后服务等一整套完整体系，拥有百余精密加工设备，近年来更通过实施REP系统，具备了迅速反应能力及精密化管理。公司通过长期与大型轮胎、输送带、电缆、再生胶、橡胶制品等企业合作，形成了系列化产品结构，用优质的设备，贴近客户的设计赢得了国内外客户的信赖，使XX橡塑机不但在国内市场有很高的占有率，还远销美国、欧洲、日本、韩国、东南亚、中东等世界各地。相继荣获AA级企业，重合同守信用单位，纳税十强企业，辽宁省诚信企业，大连名牌产品，辽宁名牌产品，辽宁省著名商标等荣誉。
公司主要产品如下：
炼胶设备：密闭式炼胶机、加压式捏炼机、开放式炼胶机、双螺杆挤出压片机、压片机、精炼机、破胶机、切胶机等。
挤出设备：销钉式冷喂料橡胶挤出机、冷喂料挤出机、热喂料挤出机、橡胶过滤挤出机、三角胶挤出贴合机、复合挤出 机、0度带束层生产线、钢丝圈挤出缠绕装置、六角形钢丝圈挤出缠绕联动生成线等。
压延设备：二、三、四辊压延机及生产线，二、三、四、五辊塑料压延机生产线及配套辅机，钢丝压延生产线等
裁断设备：90度钢丝帘布裁断机、15-70度钢丝帘布裁断机、钢丝帘布纵裁机、多刀纵裁机、纤维帘布水平式裁断机、立式裁断机、卧式裁断机等。
成型设备：全钢二、三鼓一次法成型机、半钢二次法成型机、斜交轮胎成型机等。
冷却设备：胎面、胎侧及其他型胶挤出冷却联动装置、风式和水式胶片冷却线、四辊、六辊、八辊、十二辊胶片冷却线等。
硫化设备：鼓式硫化机、平板硫化机、内外胎硫化机、垫带硫化机、抽真空平板硫化机、橡胶注射机等。
其他设备：轮胎空气定型机、垫布整理机、层布贴合机等。
可根据客户要求设计制造各种设备。
二、应用说明
1.应用功能描述
图1加压式捏炼机系统
如图一所示：
本机以机座为基础,机架为骨撑,装设混炼机构,翻转机构,压料装置,主传动系统,冷却(加热)系统,气压控制系统和电气控制系统等。
混炼机构是实现整机功能的主要工作部分，经配方计量的物料，从机架后部或后上方投料口加入密闭的混炼室内，在加压、控温状态下，经过一对相向差速转动的叶片转子与混炼室壁、上顶栓的共同作用下，进行搅拌、捏、揉、挤压、剪切等复杂作用，完成混炼作业，转子的动力由主传动系统提供，置于混炼室上方的压料装置的气压系统的控制下，活塞杆伸缩带动上顶栓沿混炼室上口的长方形滑道升降，在负载工作状态，上顶栓降到混炼室内，使物料在额定压力下塑炼或混炼，与物料接触的混炼室，转子及上顶栓等部门均为空腔结构，可通水（冷却）或通蒸汽（加热），这种通用合一的冷却（加热）系统，可使物料在适宜的温度范围内进行混炼或塑料，保证炼胶质量，混炼室可绕前转子轴心翻转140°，便于自卸料和换色清洗，其动力由翻转电机经传动机构提供。
本机的运行，由电气系统控制操纵，所有动作，均可实现手动和自动两种控制方式。
2.工艺流程说明：
图2 加压式捏炼机系统流程图
手动操作：
（1）操作前初始整定：将“自动/工作方式/手动”旋钮拨至手动位，“升/上顶栓/降”旋钮，“翻/料斗/回”旋钮，“开/物料门/关”旋钮K拨至中间档，“捏炼次数”旋钮选择1次。
（2）送电：合上断路器，开始送电。电流表A、电压表V指示。
（3）工作准备：打开急停按钮，此时按动“工作准备”按钮，“电源指示”亮，“手动指示”亮，“物料温度”显示当前混炼室内温度，电铃有瞬间轻响。
（4）升上顶栓：拨动“升/上顶栓/降”旋钮至升位置，电磁阀上电，上顶栓上升，当碰到砣上限时自动停止。保持“升/上顶栓/降”旋钮升位置。
（5）翻料斗：拨动“翻/料斗/回”旋钮至翻位置，接触器吸合，料斗翻出，至料斗翻限行程停止。（每天第一次操作时适用，目的将混炼室内垃圾清除，正常操作后此步略过。因为卸料时已执行此步。）此时可以清理混炼室内垃圾。
（6）料斗回：拨动“翻/料斗/回”旋钮至回位置，接触器吸合，料斗翻回，至料斗回限行程停止。
（7）开主机：按“主机启动”按钮，主机启动，接触器吸合，主机星启动状态，经过5S延时（电机启动延时出厂已在PLC内部设定）后，电机切换到角运行状态，此时，主机正常工作。
（8）投料：主机正常运行后，开物料门进行投料，投料完成后关物料门。
（9）降上顶栓：主机正常运行后即可投料，投料完成后，拨动“升/上顶栓/降”旋钮至降位置，并保持，此时上顶栓下降，捏炼开始。
（10）超载系统：本机带有上顶栓压力调整系统（超载系统）。为保护机械传动部件在过载时不受损坏，在电气控制系统中设有上顶栓压力调整回路，以控制压料装置自动系统。即当转子负载超过设定值时，上顶栓气缸自动卸压一段时间，使上顶栓浮起后，再下降对物料施加压力。其原理如下：在主电动机回路，经互感器，接电流继电器，当主电动机电流超过整定值时，电流继电器吸合，其常开点闭合，给PLC信号，使输出点接通，“超载指示”灯亮，同时使控制上顶栓降的电磁阀断电，因而主电动机负荷降低。当主电动机电流降至整定值以下时，电磁阀重新得电，使电磁阀处于工作位置，气缸上腔升压，驱动上顶栓下降，对物料加压。
（11）升上顶栓：当胶料炼好后（捏炼好的时间根据经验），将上顶栓升起，操作同上。一定要保持升位置。
（12）翻料斗：当上顶栓升至上限行程后，自动停止时，将料斗翻出，碰行程停止，开始卸料，操作同上。
（13）料斗回：卸料完成后，将料斗翻回，整个捏炼过程结束。
自动操作：
（1）自动运行前，要根据物料混炼或塑炼工艺要求设定机器捏炼时间。确定“捏炼次数”，并设定数显时间继电器，予置作业时间。
（2）拨“手动/工作方式/自动”开关至“自动”位置上，“自动指示”灯亮，上顶栓将自动升至限位，混炼室自动回至原位，起动主电动机，将物料装入料斗。
（3）按自动运行按钮，上顶栓降，捏炼开始，同时一次捏炼时间继电器开始计时，当捏炼时间到，上顶栓升至上限，上顶栓停。
（4）第二次投料完。按自动运行按钮开关时，上顶栓自动降，则第二步捏炼开始，其运行过程同上，但捏炼时间由二次时间继电器计时。时间到后上顶栓自动上升，到达顶端，停止，依次类推，知道最后一次完成，然后翻料斗自动翻转，碰到翻料行程后，开始卸料，37秒后翻回，碰行程，停止，再次投料，新一次开始。
3.系统需要分析：系统并不复杂，输入点多，输出点少，采用PLC控制可以简化外围回路，并且易于设备维护检修，提升设备功能。原系统采用OMRON品牌CP1E-E40系列PLC，由于龙诚LC200系列 PLC 产品与OMRON无任何区别，程序等均一样，故现在实际使用，不需要更改程序，只需更改原理图即可。选择龙诚LC200系列 PLC 产品，支持国产，抵御日货。
三、应用的设计与实现
1.电气控制原理图说明
图3 电气控制原理图
2.I/O分配表
3.龙诚LC200系列 PLC控制程序（部分截图）
由于程序是实际销售机械使用，故只提够部分截图，无法详细阐述和完整提供。此款机型现在正在市场销售，需要保密。
程序无复杂控制，只是做逻辑启停及动作保护而已。
图五 程序截图
4.应用设备图片展示
经试用，发现龙诚LC200系列 PLC使用方法与OMRON的CP1E-N40使用方法完全一样，程序编辑也一样，不存在任何程序编辑问题，通过使用，完全可替代OMRON品牌。
在整个更换过程，只进行了电路原理图PLC部分更改，软件程序不需要任何更改，直接下载PLC进行使用，非常方便。
但是有一个问题，龙诚LC200系列 PLC本体不带24V电源，故需要另外增加一个开关电源。
综合来说，优点大于缺点，缺少24V电源这个问题，并不难解决，增加一个开关电源而已。可以完全替代OMRON产品，更换简单，不需要更改程序，这些都方便了程序员，而且降低了成本，非常适合节省成本来替换。
另说一说产品的小瑕疵，首先，产品外观，产品的接线端子，不整齐，给人感觉是手工拼装的，希望能将端子插件排列整齐。其次，PLC运行指示灯颜色暗淡，选用的颜色不明亮，在实际使用中，绿色和红色都很暗淡，需要仔细去进行观看，应该选择比较明亮的发光二极管，方便监控。
实际试用中进行了抗干扰测试，对系统默认的8ms滤波时间进行测试，当附近右变频设备时，会有干扰信号输入，当滤波时间增加到32ms时，干扰输入基本没有。这个情况与OMRON的CP1E系列基本差不多。不过实际使用没发现问题。
2.相比与OMRON的CP1E，端子可插拔，能进行快速更换端子，这是龙诚LC200系列 PLC的优点，而软件程序完全一样，通用也方便了用户进行编程及修改程序。
而缺点就是少了24V电源，需要另外增加一个开关电源。
3.从9月6号开始，经过更改原理图，配柜，到实际车间试车，经过了20多天试用，未发现任何故障，使用情况良好。
参考文献
[1] 龙诚LC220系列PLC指令参考手册
[2] CP1E CPU单元软件操作手册
[3] CP1E CP系列PLC硬件操作手册
