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1、双向拉伸薄膜厚度测控系统的设计和MCGS仿真摘要:以桂林电器科学研究所BOPP2500型薄膜生产线为原型,利用MCGS组态软件和PID控制方法设计和仿真了一个双向拉伸薄膜厚度测控系统。仿真结果表明,该测控系统可实时、精确地测量和控制双向拉伸薄膜的厚度,提高薄膜产品的质量,且控制参数调整方便,控制效果、可视性和可维护性好,具有较大的应用价值,对于有效提高国产薄膜成套生产设备的行业竞争力有实际意义。 关键词:双向拉伸薄膜;厚度测控系统;MCGS仿真;PID控制 中图分类号:TP273文献标识码:A 文章编号:1004-3
2、73X(XX)01-163-0 DesignandSimulationofaBiaxiallyOrientedPolypropyleneFilm ThicknessMeasuringandControlSystemBasedonMCGS LIYangfan,JIANGPinqun,LITinghui,LUOXiaoshu,LONGYuanyuan (CollegeofElectronicEngineering,GuangxiNormalUniversity,Guilin,541004,China) Abstr
3、act:TakingtheGuilinElectricalEquipmentResearchInstitute′sBOPP2500filmproductionlineasaprototype,athicknessmeasuringandcontrolsystemofthebiaxiallyorientedpolypropylenefilmisdesignedandsimulatedbasedonMCGSconfigurationsoftwareaswellasPIDcontrolsimulationresultsshowt
4、hatthecontrolsystemcanmeasureandcontrolthethicknessoffilmreal-timeandaccuratelytoimproveitscanadjusttheparameterseasily,andcontroleffectively,itsvisibilityandmaintainabilityareprimeashasagoodapplicationvalueandpracticalsignificancetoeffectivelyimprovingthecompetit
5、ionofdomesticfilmproductionfacilityincompleteset. Keywords:biaxiallyorientedpolypropylenefilm;thicknesscontrolsystem;MCGSsimulation;PIDcontrol 0引言 随着我国工业、农业、食品业和包装业等的快速发展,塑料薄膜的使用越来越广,对其要求也越来越高。双向拉伸聚丙烯(BiaxiallyOrientedPolypropylene,BOPP)薄膜是近年来兴起的一类非常重要的软包装材
6、料,因抗拉伸强度高,耐冲击、透明性好,防水、防锈、环保,而广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等的包装,赢得了“包装皇后”的美称[1,2]。双向拉伸薄膜技术,在国外发展迅速,并日趋完善,如德国的BRUECKNER公司、日本的三菱公司、法国的TMD公司等已具备很高的水平[3,4],但是价格昂贵。与国外相比,由于起步晚和国外的技术封锁,国内双向拉伸聚丙烯薄膜生产线的厚度控制精度还很低,产品质量不高,高质量薄膜生产线主要进口国外的成套薄膜生产设备。这不仅使国内成套薄膜生产设备的技术档次难以提高,而且对相关产品的核
7、心竞争力和经济效益也产生了严重的影响。因此,研制国产的双向拉伸薄膜厚度控制系统,已成为一项非常紧迫的战略性任务。MCGS软件是一套可运行于Windows8/NT/XX等多种操作系统,用于快速构造和生成监控系统的国产工控组态软件[5,6]。为了提高国产双向拉伸薄膜生产线的控制精度和自动化水平,本文参照桂林电器科学研究所BOPP2500型薄膜生产线,采用MCGS软件,结合PID控制算法,设计和仿真了一个双向拉伸薄膜厚度测控系统。 1双向拉伸薄膜生产线的结构与厚度控制方法 薄膜生产线的结构 完整的双向拉伸塑料薄膜生
8、产线如图1所示,可分为挤出成型(EXT/CR)、纵向拉伸(MDO)、横向拉伸(TDO)、牵引处理(PRS)和卷取(WD)五大部分。其工作过程:薄膜原料,即塑料粒子由投料口投入,经加热熔化后由挤出机将液态原料送到模头,通过模头唇口处热膨胀螺栓挤出,经冷却转鼓冷却成为固体状厚片,该厚片经同步传动系统传送,首
