隨著智能制造技術的深化發(fā)展，發(fā)泡機產(chǎn)業(yè)在2025年呈現(xiàn)出智能化、精準化的升級趨勢。高壓灌注發(fā)泡設備作為冰箱制造等領域的關鍵裝備，其控制系統(tǒng)的技術革新成為產(chǎn)業(yè)競爭力提升的核心方向。以 JHG-A-100 環(huán)戊烷高壓灌注發(fā)泡機為例，基于PLC與智能人機界面構(gòu)建的控制系統(tǒng)，在設備性能、操作效率及工藝精度等方面實現(xiàn)了顯著突破，為發(fā)泡機產(chǎn)業(yè)的技術迭代提供了典型范本。

  一、發(fā)泡機工作原理與傳統(tǒng)設備的技術瓶頸

  發(fā)泡機的核心功能是實現(xiàn)原料的精準混合與高壓灌注。在 JHG-A-100 設備中，原料桶內(nèi)的 A 料(組合聚醚)和 B 料(異氰酸酯)通過料泵壓入低壓料罐，經(jīng)計量泵轉(zhuǎn)換為高壓料后，通過混合頭高速碰撞混合，最終注入待發(fā)泡殼體。《2025-2030年中國發(fā)泡機行業(yè)市場深度研究與戰(zhàn)略咨詢分析報告》指出，傳統(tǒng)老式發(fā)泡機受限于人工操作精度與設備穩(wěn)定性，常出現(xiàn)粘結(jié)性差、泡沫滲漏、尺寸穩(wěn)定性不足等問題，且設備故障排查困難，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對發(fā)泡質(zhì)量與效率的需求。新型PLC控制系統(tǒng)的引入，正是針對這些痛點，通過自動化控制提升設備可靠性與工藝一致性。

  二、發(fā)泡機工藝流程的智能化重構(gòu)

  新型發(fā)泡機的工藝流程圍繞 PLC 控制系統(tǒng)進行了全流程優(yōu)化：

  原料供給與模式選擇：支持手動 / 自動加料模式，AB 儲料罐加料完成后，可切換三種工作模式 —— 無料模式通過槍頭活塞動作實現(xiàn)自清潔，循環(huán)模式解決啟動時物料溫度與壓力不足問題，灌注模式則執(zhí)行核心發(fā)泡任務。

  精準注料與參數(shù)控制：通過 PLC 內(nèi)部 0.01 秒精度的計時器控制注料時間，并提供多組配方選擇，用戶可自主編輯工藝參數(shù)。注料完成后，設備自動執(zhí)行清槍流程，確?；旌鲜仪鍧?，避免殘料固化影響后續(xù)作業(yè)。

  全流程自動化協(xié)同：從原料輸送、模式切換到注料、清槍，各環(huán)節(jié)通過 PLC 程序?qū)崿F(xiàn)無縫銜接，減少人工干預的同時，顯著提升生產(chǎn)效率與流程穩(wěn)定性。

  三、發(fā)泡機硬件配置與控制系統(tǒng)架構(gòu)

  該設備以歐姆龍 CP1H 系列 PLC 為控制核心，搭配威綸通 TK61000i 人機界面(HMI)，通過 MODBUS 協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。硬件系統(tǒng)集成 9 路模擬量輸入(包含壓力、溫度、液位傳感器)、2 路模擬量輸出(控制黑料 / 白料泵)、19 路數(shù)字量輸入及 14 路數(shù)字量輸出。HMI 負責參數(shù)編輯、模式選擇與報警顯示，PLC 則集中處理傳感器數(shù)據(jù)與執(zhí)行機構(gòu)指令，形成 “人機交互 - 數(shù)據(jù)處理 - 精準執(zhí)行” 的閉環(huán)控制體系。例如，磁性浮子液位計將儲料罐液位轉(zhuǎn)換為 4-20mA 信號，經(jīng) PLC 程序處理后，與設定限位值對比，自動觸發(fā)加料報警或執(zhí)行加料操作，確保原料供應的連續(xù)性。

  四、發(fā)泡機 PLC 程序的關鍵控制邏輯

  PLC 程序通過多模塊協(xié)同實現(xiàn)精細化控制：

  儲料罐料位智能管理：利用 XFER 指令讀取模擬量數(shù)據(jù)，將黑白料液位值存儲于寄存器，并與觸摸屏設定的上下限值實時對比。當液位低于下限時，自動啟動加料程序，且加料開關采用內(nèi)部保持繼電器，確保掉電后程序狀態(tài)不丟失。

  工位選擇與注料邏輯：通過 HMI 選擇工位號并設定注料時間，PLC 接收信號后通過數(shù)字量輸入確認操作有效性。注料前，程序需驗證物料壓力、泵體狀態(tài)、液壓站壓力等多重條件，滿足后啟動主活塞與注料活塞動作，按預設時間完成注料，并在結(jié)束后自動清零工位數(shù)據(jù)，為下一次作業(yè)做好準備。程序設計中預留槍頭更換接口，當前采用 PFL 多功能混合槍頭，僅需單路輸出即可驅(qū)動液壓電磁閥，簡化了控制邏輯。

  五、發(fā)泡機應用效能與產(chǎn)業(yè)升級價值

  實踐數(shù)據(jù)表明，采用 PLC 與 HMI 控制系統(tǒng)的新型發(fā)泡機，較老式設備在多個維度實現(xiàn)性能躍升：注料精度通過 0.01 秒級計時控制顯著提升，壓力與流速調(diào)節(jié)更靈活;故障報警實時監(jiān)控功能縮短了排查時間，設備穩(wěn)定性大幅提高;多模式切換與自主編程功能適應多樣化生產(chǎn)需求，工作效率提升約 30%。在冰箱殼體發(fā)泡場景中，新型設備有效解決了傳統(tǒng)工藝中的泡沫質(zhì)量缺陷，保障了產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)強度，成為智能制造環(huán)節(jié)中的關鍵支撐。

  2025年的發(fā)泡機產(chǎn)業(yè)正通過PLC等自動化技術的深度融合，向高精度、高可靠性、高智能化方向邁進。JHG-A-100 環(huán)戊烷高壓灌注發(fā)泡機的應用案例表明，以控制系統(tǒng)為核心的技術升級，不僅能突破傳統(tǒng)設備的性能瓶頸，更能為下游制造業(yè)提供質(zhì)量與效率雙提升的解決方案。隨著工業(yè)自動化技術的持續(xù)進步，發(fā)泡機產(chǎn)業(yè)將在智能制造浪潮中進一步夯實技術底座，推動更多領域?qū)崿F(xiàn)工藝革新與產(chǎn)業(yè)升級。

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