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塑料機械行業(yè)的主要自動化產(chǎn)品使用情況

來源:   2007年02月05日 10:12  
  塑料機械自動化市場2005年超過了10億元,同比增長5.6%。目前,塑料機械上使用的自動化產(chǎn)品主要有控制系統(tǒng),傳動控制,運動控制,人機界面和傳感器這幾類。

  其中,傳動控制、控制器和低壓電器是目前塑料機械自動化市場zui重要的三大產(chǎn)品。2005年,該三類產(chǎn)品的銷售額分別占塑機自動化市場總規(guī)模的48%、23%和15%。

  塑料機械行業(yè)的主要自動化產(chǎn)品的使用情況如下:
  1.) 控制器
  目前國內(nèi)的塑料機械的控制主要采用控制器和PLC,少數(shù)低端設(shè)備采用繼電器控制。國內(nèi)生產(chǎn)的塑料機械的控制點一般在128IO以內(nèi),少數(shù)大型塑料薄膜生產(chǎn)線的控制點可能超過6,000 IO點,使用多個PLC和IPC。
  不同的塑料機械類型選用的控制器的類型也有差別,注塑機和小型吹塑機主要使用控制器(嵌入式產(chǎn)品),少量使用PLC和繼電器;擠出設(shè)備主要使用PLC,少量使用控制器;輔助設(shè)備主要使用PLC和繼電器控制。
  
  由于普通塑料機械的控制相對簡單,而機器大多是單機操作,受到機械可靠性水平的限制,塑料機械對控制系統(tǒng)可靠性的要求不太高,因此采用嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的控制器能夠滿足絕大多數(shù)用戶的需求,價格上具有很大的優(yōu)勢,因而在本行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用,尤其是在注塑機上更是普遍應(yīng)用,在吹塑設(shè)備上的應(yīng)用比例也比較高。在擠出設(shè)備上,由于PLC的可靠性高、開發(fā)周期短和應(yīng)用成熟,PLC的應(yīng)用占據(jù)了主導地位。目前在本行業(yè)使用較多的PLC品牌有Siemens、Omron、Mitsubishi、NAIS、LG等。Siemens提供了系列基于PLC的塑料機械控制器。

  隨著塑料機械技術(shù)的發(fā)展,控制器已經(jīng)不是簡單的動作控制,而是包括熔體溫度、注射壓力、注射速度、保壓時間、冷卻過程及液壓回路的各種參數(shù)的綜合控制。過去大多數(shù)采用開環(huán)控制,目前正在向閉環(huán)控制方向發(fā)展。新的設(shè)備對控制器的控制能力和響應(yīng)速度有了更進一步的要求,傳統(tǒng)的基于嵌入式產(chǎn)品的控制器難以滿足這些要求,因此在新型的設(shè)備和大型設(shè)備上以PLC為主。這種以PLC在和大型設(shè)備上使用、控制器在中低端設(shè)備上使用的狀況在今后3年內(nèi)在塑料機械行業(yè)不會改變。具有競爭性的價格是進入數(shù)量zui大的通用塑料機械控制器市場的前提。
  
  2.) 傳動
  塑料機械的傳動主要指油泵電機和螺桿擠出機電機,功率大多在5.5–55 KW之間,更大功率采用多電機解決方案。

  塑料機械的生產(chǎn)過程特點具有非常大的節(jié)能潛力,以注塑機為例,注塑機的工藝過程一般分為鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模等幾個階段,各個階段需要不同的壓力和流量。對于油泵馬達而言,注塑過程是處于變化的負載狀態(tài),在定量泵的液壓系統(tǒng)中,油泵馬達以恒定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量,多余的液壓油通過溢流閥回流,此過程稱為高壓節(jié)流,這種回流會造成能量的損失。變頻器的使用能夠解決這個問題,通過調(diào)節(jié)油泵轉(zhuǎn)速,油泵能夠在注塑機生產(chǎn)的各個不同階段提供適當?shù)挠蛪?,zui大程度的降低能量損失。zui早在塑料機械上使用變頻器的是一些zui終用戶,系統(tǒng)集成商為他們提供了塑料機械的變頻節(jié)能改造方案,成效顯著,因而越來越多的塑料機械用戶采用變頻器改造了他們的設(shè)備。應(yīng)對這種需求,塑料機械生產(chǎn)廠商也開始在塑料機械上使用變頻器,塑料機械的用戶可以選擇帶變頻器的型號。為降低一次性投資,目前大多數(shù)用戶仍然選擇了不帶變頻器的塑料機械,他們可以在隨后的使用過程中進行變頻節(jié)能改造。
  塑料機械使用變頻器的主要目的在于節(jié)能,對變頻器的要求相對較低,目前市場上的主要供應(yīng)商都能夠提供滿足塑料機械使用的變頻器產(chǎn)品,因此價格成為進入市場的關(guān)鍵因素,國內(nèi)廠商具有一定的優(yōu)勢,他們在塑料機械行業(yè)表現(xiàn)。
  
  3.) 運動控制

  伺服及運動控制產(chǎn)品主要用于全電塑料機械上,用于取代傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)。相對液壓系統(tǒng)而言,伺服系統(tǒng)具有控制精度高、維護量小、生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)效率高和省電的優(yōu)點,越來越多的用于產(chǎn)品精度要求較高的場合,如手機,汽車和醫(yī)療器械等行業(yè)。

  由于液壓式塑料機械的發(fā)展進步,目前能夠滿足幾乎所有的要求,因此,全電塑料機械雖然具有更高的技術(shù)指標,但是過高的成本限制了它在市場上的迅速發(fā)展,只有少量的生產(chǎn),而且主要面對國外市場。

  盡管伺服產(chǎn)品價格正在降低,但是液壓注塑機技術(shù)也得到了較大的改進,因此,在zui近幾年伺服產(chǎn)品在中國塑料機械行業(yè)的應(yīng)用狀況不會有太大的變化,只在機型上少量使用。由于伺服產(chǎn)品本身的特性,塑料機械廠家需要外來的技術(shù)力量為他們提供解決方案。

  從塑料機械自動化市場的整體來看,該行業(yè)目前的增長主要來自塑料機械配套傳動市場的增加。

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