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宇電AI-526溫控器在線纜擠出機上的應用

更新時間:2016-02-19      點擊次數(shù):1825

【摘要】擠出成型工藝是聚合物加工領(lǐng)域中生產(chǎn)品種zui多、變化zui多、生產(chǎn)率高、適應性強、用途廣泛、產(chǎn)量所占比重zui大的成型加工方法。本文是基于現(xiàn)場技術(shù)人員的實踐與總結(jié),介紹利用宇電智能調(diào)節(jié)器AI-526的加熱制冷雙輸出功能,實現(xiàn)對于線纜擠出機的控制。
【關(guān)鍵詞】智能PID儀表;線纜擠出機、線纜設備


1、線纜擠出的原理過程
    電線電纜的塑料絕緣和護套是采用連續(xù)擠壓方式進行的,擠出設備一般是單螺桿擠塑機。塑料在擠出前,要事先檢查塑料是否潮濕或有無其它雜物,然后把塑料預熱后加入料斗內(nèi)。在擠出過程中,裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進入機筒中,在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用下,不斷向前推進,從預熱段開始逐漸的向均化段運動;同時,塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用,并且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài),在螺槽中形成連續(xù)均勻的料流。在工藝規(guī)定的溫度作用下,塑料從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的可塑物體,再經(jīng)由螺桿的推動或攪拌,將*塑化好的塑料推入機頭;到達機頭的料流,經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙,從模套口擠出,擠包于導體或線芯周圍,形成連續(xù)密實的絕緣層或護套層,然后經(jīng)冷卻和固化,制成電線電纜產(chǎn)品。

 


圖1 線纜擠出的原理過程

 

2、宇電AI-526溫控器具體應用
    2.1客戶介紹以及要求:東莞偉達隆機械有限公司是電線電纜行業(yè)老牌企業(yè),從事專業(yè)電線電纜設備設計制造服務近二十五年, 是當?shù)鼐€纜設備的之一。
    線纜擠出機溫度部分主要由料筒和機頭兩部分組成,每部分都由3-7個溫區(qū)組成,并且每個溫區(qū)的溫度設定值可各不相同,這個使得擠出機的控制比一般的機械都來的更為復雜。各區(qū)間按照工藝要求所設定溫度值的差異、螺桿旋轉(zhuǎn)和物料摩擦產(chǎn)生的熱量等這些因素都會給控制效果帶來干擾,直接造成的影響就是溫度很難控制,各個熱區(qū)的溫度波動較大,容易使得溫度過沖或者溫度不夠,導致zui終的產(chǎn)品不合格,無法達到驗收標準??蛻糁笆褂玫臍W姆龍E5EZ型溫控器,控制效果一般,客戶想要更進一步的提升設備控溫準確性和穩(wěn)定性,決定使用宇電AI-526溫控器替代。
    2.2實施方案以及應用分析:根據(jù)客戶的要求,為客戶選定的宇電儀表型號是AI-526EGL1S(V8.28),這個儀表型號具有的儀表功能如下,0.25級精度,雙PID,加熱制冷雙輸出,支持雙通訊協(xié)議。基于此儀表功能,為客戶設計了PLC配合儀表使用的方案,具體過程如下:系統(tǒng)啟動時,進入加熱狀態(tài),溫度傳感器(熱電偶或者熱電阻)檢測到溫度模擬量信號后發(fā)送給儀表,儀表讀取溫度,測量到的實測值與溫度設定值進行比較得到偏差,根據(jù)AI-526內(nèi)置的AI人工智能PID調(diào)節(jié)算法,求得相應的控制量去控制固態(tài)繼電器,從而調(diào)節(jié)電加熱器的加熱功率。當溫度達到設定值時停止加熱,此時,PLC通過485通訊的方式獲得信號,并利用該信號來控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。由于螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切會產(chǎn)生摩擦產(chǎn)生的多余熱量,為了避免溫度過高使塑料分解、焦燒或定型困難,當溫度過高時,AI-526溫控器的制冷功能起作用,制冷端輸出信號控制風冷系統(tǒng)啟動,使溫度下降到設定值。通過加熱制冷雙輸出的配合控制,形成對于溫度模擬量的閉環(huán)測量和控制,達到客戶預想要的溫度。整個系統(tǒng)中例如開關(guān)量的邏輯控制、順序控制和壓力、流量等其他模擬量信號的采集則交給PLC來完成。

 

圖2 擠出機控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

 


    2.3 使用效果
    方案實施后,現(xiàn)場的技術(shù)人員在使用儀表前,做了自整定,但是實際的控制效果還是過沖5℃,沒有達到客戶預想的溫度,原因是因為線纜擠出機各個溫區(qū)之間的距離很近,容易造成相互之間的干擾,所以自整定的參數(shù)并不能很好的控制住。通過微調(diào)PID參數(shù),P值加大,I值加大(每次調(diào)整值在5%-10%),微調(diào)幾次后,溫度zui終穩(wěn)定控制在偏差1℃左右,順利達到客戶預想的控制效果。
客戶zui終調(diào)整的五組PID參數(shù)如下(僅供參考):

 

3.總結(jié)
    使用宇電的AI-526溫控儀取代歐姆龍E5EZ溫控器,進一步提升了線纜擠出機設備控溫的準確性和穩(wěn)定性,整個系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定。客戶實際使用起來,宇電的AI-526溫控儀操作簡易,功能全面,性價比和實用性都相比于原有儀表更具有競爭力。

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