挤出设备控制方案

挤出设备控制系统特点

        挤出机作为塑料生产线的核心设备, 与不同的真空定型台，牵引机，横向锯切机，翻料平台等辅助设备就可组不同类型的生产线, 可生产板材、片材、管材等塑料制品。
       挤出机的控制主要以温度控制为主，机筒部分的温区根据螺杆的长度不同从3-10个温区不等。机筒温度的控制都带有加热及冷却两个功能，冷却有风冷、水冷或油冷。不同的生产线由于采用不同的模头，所以模头的温区的数量也不同。由于模头及机筒的大小等各方面因素不一样，系统的滞后不一样，给控制带来一些难度，特别在给料的情况下能保证良好的动态性能。有些生产线会有多台挤出机的情况，这个时候温区会比较多。
螺杆的控制主要直流传动，控制速度。当系统有计量泵，要控制机筒压力，压力稳定才能保证挤出量稳定， 但这个压力属于高压容易出理波动。 系统要有完善的保护功能，在温度出异常或其它的故障时，应能及时停机或做其它相应的处理，防止损坏螺杆。

挤出设备标准控制方案
【系统主要控制功能】
操作屏可监控整个生产线的运行，主机和辅机控制系统又可单独运行；
可实现机头压力闭环控制确保制品的质量；
主螺杆、喂料和牵引变频器可方便实现同步调速；
温度控制采用模块内部自带高性能的PID算法，机筒温度区采用加热和冷却控制方式（油冷和风冷），使温度控制的动态和静态性能都达到理想的效果
具有主螺杆保护程序，可防止误操作而损伤主螺杆；
实现管材壁厚控制，节省材料
可存储100多组工艺参数配方，如主螺杆、喂料和牵引速度的设定值、各温度区的低温和高温设定值、保温时间、上料时间和切割延时时间等重要资料；
故障报警功能，可显示故障原因、故障位置、故障发生时间及故障排除方法，并可存储 500条历史报警记录。
可实时显示各温度区的温度曲线，机头压力曲线等。

可以实现多台挤出生产线联网，集中控制

【系统控制要求】
分项 指标 说明
数字量输入
点数 24 电机状态及报警输入
输入电压 24VDC
隔离 光电隔离
开关量输出
点数 40 开停机及加热 冷却输出等
输出电压 24VDC 0.5A
隔离 光电隔离
温度输入(K型热电偶)
点数 24 机筒、流道、模头、压辊温度
输入分辨率 0.1度
控制精度 <1度
隔离 光电隔离
模拟量输入
点数 8 压力 电压 电流等
输入精度 16位
信号规格 0---10V
隔离 光电隔离
模拟量输出
点数 4 螺杆转速 喂料速度
输出精度 12位
信号规格 0—10V
　
【系统设备清单】
序号 设备名称 品牌 订货号 数量
1 CPU226(24DI/16DO) SIEMENS 6ES7 216-1AD23-0XA0 1
2 EM231 8AI×PID温控模块 CO-TRUST CTS7 231-7TF22 3
3 EM231 8AI×16BIT模拟量模块 CO-TRUST CTS7 231-0HF22 1
4 EM232 4AQ×12BIT模拟量输出模块 CO-TRUST CTS7 232-0HF22 1
5 EM222 32DO×24VDC数字量模块 CO-TRUST CTS7 222-1BL22 1
6 OP170 10寸操作员面板 SIEMENS 6AV6 542-0CC10-0AX0 1

【系统组成特点】

CPU采用西门子SIMATIC S7-200系列的CPU226，扩展模块采用TrustPLC系列的CTS7-200 I/O扩展模块；

系统容量大，如果采用温度与动作分离的实现方案，则系统最大可扩展到40个温区

性价比更高，用小型机的投资实现了中型机的控制规模，大大降低了系统成本

人机界面采用大屏幕彩色液晶显示，可以方便地对整个设备进行监视及操纵，而且美观大方；

调速部分采用变频调速装置，控制机筒压力恒定，可以确保挤出设备各部分运行的平衡与同步；

CTS7-200的PID温度控制模块，集成了智能温控算法，使编程更简单，温度控制精度更高，温度采集采用隔离技术，抗干扰能力更强。

可以通过多台PLC联网的方式，满足多台挤出机的生产线。

【适用的应用场合】
此系统适用于各类挤出机生产线的控制，包括

型材生产线

单壁、多壁及发泡管材生产线

板材及发泡板材生产线

片材生产线
单层及多层吹模生产线

造粒生产线