塑料機(jī)械行業(yè)的主要自動化產(chǎn)品使用情況

    塑料機(jī)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(jī)械上使用的自動化產(chǎn)品主要有控制系統(tǒng)，傳動控制，運(yùn)動控制，人機(jī)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(jī)械自動化市場最重要的三大產(chǎn)品。2005年，該三類產(chǎn)品的銷售額分別占塑機(jī)自動化市場總規(guī)模的48%、23%和15%。

    塑料機(jī)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(jī)械的控制主要采用專用控制器和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(jī)械的控制點(diǎn)一般在128IO以內(nèi)，少數(shù)大型塑料薄膜生產(chǎn)線的控制點(diǎn)可能超過6,000 IO點(diǎn)，使用多個PLC和IPC。

    不同的塑料機(jī)械類型選用的控制器的類型也有差別，注塑機(jī)和小型吹塑機(jī)主要使用專用控制器（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，少量使用專用控制器；輔助設(shè)備主要使用PLC和繼電器控制。

    由于普通塑料機(jī)械的控制相對簡單，而機(jī)器大多是單機(jī)操作，受到機(jī)械可靠性水平的限制，塑料機(jī)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)的專用控制器能夠滿足絕大多數(shù)用戶的需求，價(jià)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(jī)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(dǎo)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(jī)械控制器。

    隨著塑料機(jī)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(shí)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(jìn)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在高端和大型設(shè)備上使用、專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(jī)械行業(yè)不會改變。具有競爭性的價(jià)格是進(jìn)入數(shù)量最大的通用塑料機(jī)械控制器市場的前提。

    2.) 傳動

    塑料機(jī)械的傳動主要指油泵電機(jī)和螺桿擠出機(jī)電機(jī)，功率大多在5.5–55 KW之間，更大功率采用多電機(jī)解決方案。

    塑料機(jī)械的生產(chǎn)過程特點(diǎn)具有非常大的節(jié)能潛力，以注塑機(jī)為例，注塑機(jī)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(dá)而言，注塑過程是處于變化的負(fù)載狀態(tài)，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達(dá)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(jī)生產(chǎn)的各個不同階段提供適當(dāng)?shù)挠蛪海�最大程度的降低能量損失。最早在塑料機(jī)械上使用變頻器的是一些最終用戶，系統(tǒng)集成商為他們提供了塑料機(jī)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(jī)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(jī)械生產(chǎn)廠商也開始在塑料機(jī)械上使用變頻器，塑料機(jī)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(jī)械，他們可以在隨后的使用過程中進(jìn)行變頻節(jié)能改造。

    塑料機(jī)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(jī)械使用的變頻器產(chǎn)品，因此價(jià)格成為進(jìn)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(jī)械行業(yè)表現(xiàn)最好。

    3.) 運(yùn)動控制

    伺服及運(yùn)動控制產(chǎn)品主要用于全電塑料機(jī)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(hù)量小、生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)效率高和省電的優(yōu)點(diǎn)，越來越多的用于產(chǎn)品精度要求較高的場合，如手機(jī)，汽車和醫(yī)療器械等行業(yè)。

    由于液壓式塑料機(jī)械的發(fā)展進(jìn)步，目前能夠滿足幾乎所有的要求，因此，全電塑料機(jī)械雖然具有更高的技術(shù)指標(biāo)，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(jià)格正在降低，但是液壓注塑機(jī)技術(shù)也得到了較大的改進(jìn)，因此，在最近幾年伺服產(chǎn)品在中國塑料機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用狀況不會有太大的變化，只在高檔機(jī)型上少量使用。由于伺服產(chǎn)品本身的特性，塑料機(jī)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(jī)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(jī)械配套傳動市場的增加。