Film Tech 吹膜产线控制升级：温控与张力系统的全面革新

Film Tech 5 号线改造项目

项目背景

Film Tech（威斯康星州斯坦利）从俄亥俄州收购一条二手三层共挤吹膜线，2015 春拆解进厂。因原设备文档缺失，要求全面升级控制系统。范围聚焦：挤出机与模头温控升级、张力系统（牵引/收卷）换装新驱动电机、新建操作站统筹全线工艺、同步更新安全系统。项目不仅涵盖 Sure Controls 供货范围的电气支持，还需对接 Process Control Corporation (PCC) 与 QC Electronics 设备；机械侧同步涉及电机安装、新冷却辊、收卷优化、控制柜与线管布局规划。

核心解决方案

温控升级： 采用 Eurotherm 3216 控制器安装于二楼控制柜。地面各加热/冷却区配 Carlo Gavazzi 固态继电器 (SSR) 于主控柜。分离桥架敷设高压动力线与信号线至各挤出机接线箱。Wonderware 操作站实现温度设定点调整、热电偶实时反馈监控。SSR 侧装电流互感器 (CT) 向 HMI 回传电流信号，结合温控输出百分比，成为判断加热器故障的利器。
张力系统革新： 拆除旧直流电机/驱动器，换装 ABB ACS880 变频器。挤出机电机选用 Baldor（尺寸优于原 Marathon Black Max）。牵引辊、冷却辊、主轴驱动统一 3 HP 规格，单一备件可互换多轴。收卷牵引辊维持 1 HP 但同步更新电机驱动。客户曾要求增大主轴电机提速，受限于轴承/齿箱/皮带/离合器机械极限，保留原配件，后续如需提速再攻克机械瓶颈。
收卷操作站： 收卷端装 9 英寸 Red Lion Graphite HMI，控制卷取模式（上/下卷、过/下穿、压辊开合）并提供急停诊断。界面风格与主操作面板 (MOP，19 英寸 Wonderware 触屏) 统一。MOP 集中控制挤出机/模头温度设定、线速、辅助功能（摆动牵引、气泡笼、电晕处理），趋势屏监控温度/速度/线特性助力缺陷诊断。Wonderware 站对接 PCC 配料机与真空上料系统：MOP 可全权启停料斗，配料机限自动/关闭（人工干预需现场操作），料斗重量/配料状态/产量 (lb/hr) 全部上传 HMI 趋势监控。
安全系统： 部署 Allen-Bradley ControlLogix 安全 PLC，配合 Point I/O 在各楼层布设安全机架，串联拉绳急停、急停按钮、安全垫、安全光幕，赋予操作员全方位停机权限。

Film Tech 吹膜产线控制升级：温控与张力系统的全面革新

持续增值服务

主方案落地后，客户追加两项改造：
1. 牵引辊 A 架自动化： 牵引辊增设 4 台伺服电机，ControlLogix 追加逻辑。操作员在 HMI 输入目标间距按“定位”键，伺服内部电位计反馈模拟信号经 PLC 缩放后实时显示实时位置。主操作面板与牵引辊侧 9 英寸 Red Lion HMI 双控。
2. IBC（内部气泡冷却）系统优化： 试机出现皱膜，判定为 IBC 压力失控导致气泡涌动。更换超声波传感器与 Eurotherm 2704 控制器于新 IBC 柜。柜门装 3 只电位器调节供/排风变频器转速，加装大口径调节阀限制排气量。调试定型后气泡稳定，皱膜彻底解决。
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