双向拉伸薄膜厚度测控系统的设计和mcgs仿真

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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控中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号：1004-373X(XX)01-163-04DesignandSimulationofaBiax

2、iallyOrientedPolypropyleneFilmThicknessMeasuringandControlSystemBasedonMCGSLIYangfan,JIANGPinqun,LITinghui,LUOXiaoshu,LONGYuanyuan(CollegeofElectronicEngineering,GuangxiNormalUniversity,Guilin,541004,China)Abstract：TakingtheGuilinElectricalEquipmentReionlineasaprototype,athicknessmeasuringandcontro

3、lsystemofthebiaxiallyorientedpolypropylenefilmisdesignedandsimulatedbasedonMCGSconfigurationsoftwareaswellasPIDcontrolsimulationresultsshowthatthecontrolsystemcanmeasureandcontrolthethicknessoffilmreal-timeandaccuratelytoimproveitscanadjusttheparameterseasily,andcontroleffectively,itsvisibilityandm

4、aintainabilityareprimeashasagoodapplicationvalueandpracticalsignificancetoeffectivelyimprovingthecompetitionofdomesticfilmproductionfacilityincompleteset.Keywords：biaxiallyorientedpolypropylenefilm；thicknesscontrolsystem；MCGSsimulation；PIDcontrol0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

5、聚丙稀(BiaxiallyOrientedPolypropylene,BOPP)薄膜是近年来兴起的一类非常重要的软包装材料，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

6、膜生产设备的技术档次难以提高，而且对相关产品的核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Windows98/NT/2000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B0PP2500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产线如图1所示，可分为挤出成型(EXT

7、/CR)、纵向拉伸⑽0)、横向拉伸(TD0)、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，首先通过纵向拉伸，使厚片变薄，然后经横拉机进行横向拉伸，使薄膜进一步变薄变宽，最后通过定型、收卷得到成品膜［7,8］。其厚度控制部分由扫描仪、PLC和控