淺談螺杆擠出機溫控器應用趨勢
發布時間:2011-09-12 來源:中國自動化網
中心議題:
- 溫度控製器在塑料擠出機上的應用
【摘要】 本(ben)文(wen)重(zhong)點(dian)介(jie)紹(shao)了(le)台(tai)達(da)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)型(xing)號(hao)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)器(qi)在(zai)塑(su)料(liao)擠(ji)出(chu)機(ji)上(shang)應(ying)用(yong)。通(tong)過(guo)上(shang)述(shu)兩(liang)種(zhong)應(ying)用(yong)可(ke)知(zhi)擠(ji)出(chu)機(ji)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)器(qi)有(you)了(le)全(quan)新(xin)的(de)選(xuan)擇(ze)。這(zhe)也(ye)必(bi)將(jiang)是(shi)擠(ji)出(chu)機(ji)方(fang)麵(mian)的(de)新(xin)趨(qu)勢(shi)。
引言:溫控部分一直是螺杆擠出機產品的核心部分;youyujichusuliaodeguochengzhong,youluoganyusuliaowuliaozhijiandexianghumocahuichanshengjiaodaderelianggeiwenduhengdingdailailekunnan。ruhepinghengreliangdebugeiyujishidesanrechengweileluoganjichudeyonghengzhuti。muqianzhinengPID溫控儀表以其低成本,易用性成為主要首選,但在PLC和he人ren機ji大da量liang出chu現xian在zai擠ji出chu機ji上shang後hou,溫wen度du模mo塊kuai與yu模mo塊kuai化hua的de溫wen度du控kong製zhi開kai始shi向xiang傳chuan統tong儀yi表biao的de地di位wei發fa起qi了le挑tiao戰zhan。本ben文wen以yi考kao察cha台tai達da溫wen控kong產chan品pin在zai螺luo杆gan擠ji出chu機ji上shang的de應ying用yong情qing況kuang,來lai分fen析xi應ying用yong趨qu勢shi。
隨著PLC、人(ren)機(ji)等(deng)產(chan)品(pin)不(bu)斷(duan)的(de)被(bei)應(ying)用(yong)到(dao)塑(su)料(liao)擠(ji)出(chu)機(ji),控(kong)製(zhi)智(zhi)能(neng)化(hua)與(yu)集(ji)中(zhong)控(kong)製(zhi)理(li)念(nian)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)被(bei)廣(guang)大(da)客(ke)戶(hu)接(jie)受(shou)。儀(yi)表(biao)操(cao)作(zuo)的(de)參(can)數(shu)操(cao)作(zuo),以(yi)及(ji)其(qi)參(can)數(shu)的(de)非(fei)中(zhong)文(wen)顯(xian)示(shi)開(kai)始(shi)成(cheng)為(wei)這(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)的(de)阻(zu)礙(ai)。作(zuo)為(wei)台(tai)達(da)溫(wen)控(kong)器(qi)的(de)特(te)色(se)產(chan)品(pin)——模塊型的DTC、DTE都提供了標準Modbus通訊協議,能很好的與各類PLC,人機通訊,並且都具有小巧,模塊化的特點。作為多路溫控產品,DTE10T單機可提供8路溫控通道,可很好的迎合擠出機需要多路溫控通道的特點,小巧的機身更能節約安裝空間。
眾多有前瞻性的廠商開始應用DTElaidaitichuantongyibiaoyidadaotishengzishenchanpindemude,peiherenji,kongzhidejichenghuadadatigao,diankongguidetijiyekaishidadajianxiao,huodelekehudeyizhihaoping。
本文介紹的薄膜生產線上的螺杆擠出機部分,其單機用於控製筒體溫區以及模頭等,共采用16台達DTA4896R1產品。如圖1所示。

圖1 薄膜生產線上的螺杆擠出機
由於有一定數量的溫控,采用了體積較大的電控櫃;本ben溫wen控kong係xi統tong采cai用yong了le報bao警jing方fang式shi啟qi動dong筒tong體ti上shang的de冷leng卻que風feng機ji。報bao警jing方fang式shi具ju有you驅qu動dong快kuai,響xiang應ying明ming顯xian等deng特te點dian。但dan是shi也ye有you溫wen度du控kong製zhi不bu穩wen定ding的de缺que點dian。由you於yu采cai用yong的de定ding點dian溫wen度du啟qi動dong,完wan全quan忽hu略lve了le溫wen控kong係xi統tong中zhong的de熱re慣guan性xing。遇yu到dao某mou些xie摩mo擦ca係xi數shu較jiao大da的de物wu料liao,也ye有you溫wen度du過guo衝chong的de現xian象xiang。溫wen控kong結jie構gou具ju體ti見jian圖tu2。

圖2、溫控結構示意
隨著PLC、人(ren)機(ji)等(deng)產(chan)品(pin)不(bu)斷(duan)的(de)被(bei)應(ying)用(yong)到(dao)塑(su)料(liao)擠(ji)出(chu)機(ji),控(kong)製(zhi)智(zhi)能(neng)化(hua)與(yu)集(ji)中(zhong)控(kong)製(zhi)理(li)念(nian)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)被(bei)廣(guang)大(da)客(ke)戶(hu)接(jie)受(shou)。儀(yi)表(biao)操(cao)作(zuo)的(de)參(can)數(shu)操(cao)作(zuo),以(yi)及(ji)其(qi)參(can)數(shu)的(de)非(fei)中(zhong)文(wen)顯(xian)示(shi)開(kai)始(shi)成(cheng)為(wei)這(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)的(de)阻(zu)礙(ai)。作(zuo)為(wei)台(tai)達(da)溫(wen)控(kong)器(qi)的(de)特(te)色(se)產(chan)品(pin):模塊型的DTC,DTE都提供了標準Modbus通訊協議,能很好的與各類PLC、人機通訊。並且都具有小巧,模塊化的特點。作為多路溫控產品,DTE10T單機可提供8路溫控通道。可很好的迎合擠出機需要多路溫控通道的特點。小巧的機身更能節約安裝空間。
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眾多有前瞻性的廠商開始應用DTElaidaitichuantongyibiaoyidadaotishengzishenchanpindemude。peiherenji。kongzhidejichenghuadadatigao。diankongguidetijiyekaishidadajianxiao,binghuodelekehudeyizhihaoping。

圖3,DTE提供的雙PID控製方式
由於采用了DTE,整zheng個ge設she備bei本ben體ti得de以yi縮suo小xiao,控kong製zhi麵mian板ban上shang隻zhi安an裝zhuang了le一yi台tai人ren機ji,一yi個ge急ji停ting開kai關guan,以yi及ji一yi個ge工gong作zuo指zhi示shi等deng。簡jian潔jie的de控kong製zhi麵mian板ban,全quan中zhong文wen的de操cao作zuo界jie麵mian,相xiang比bi操cao作zuo傳chuan統tong儀yi表biao的deLED顯示參數更直觀與易懂。如圖4所示。

圖4、小巧的DTE節約安裝空間,豔麗的中文操作界麵(台達DOP-B人機)
DTE不僅帶來了操作界麵的變革,它提供的雙PID控製方式(雙向控製)更(geng)能(neng)為(wei)擠(ji)出(chu)機(ji)控(kong)溫(wen)效(xiao)果(guo)帶(dai)來(lai)提(ti)升(sheng)。所(suo)謂(wei)雙(shuang)向(xiang)控(kong)製(zhi),就(jiu)是(shi)溫(wen)控(kong)器(qi)提(ti)供(gong)兩(liang)組(zu)輸(shu)出(chu),一(yi)組(zu)為(wei)加(jia)熱(re),另(ling)一(yi)組(zu)為(wei)冷(leng)卻(que)。在(zai)兩(liang)組(zu)輸(shu)出(chu)交(jiao)替(ti)或(huo)共(gong)同(tong)運(yun)行(xing)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)很(hen)好(hao)的(de)穩(wen)定(ding)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)。在(zai)某(mou)些(xie)有(you)自(zi)發(fa)熱(re)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),能(neng)很(hen)好(hao)的(de)應(ying)用(yong)。擠(ji)出(chu)機(ji)在(zai)擠(ji)出(chu)物(wu)料(liao)時(shi)由(you)於(yu)摩(mo)擦(ca)原(yuan)因(yin),自(zi)發(fa)的(de)熱(re)量(liang)不(bu)容(rong)小(xiao)視(shi)。雖(sui)然(ran)在(zai)擠(ji)出(chu)的(de)開(kai)始(shi)需(xu)要(yao)電(dian)熱(re)器(qi)大(da)量(liang)熱(re)量(liang)補(bu)給(gei),但(dan)是(shi)隨(sui)著(zhe)不(bu)斷(duan)的(de)擠(ji)出(chu)。摩(mo)擦(ca)生(sheng)成(cheng)的(de)熱(re)量(liang)將(jiang)是(shi)溫(wen)度(du)過(guo)衝(chong)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。
DTE10T在擴展輸出模塊後,SUB1輸出口可定義為冷卻輸出控製。利用雙PID計(ji)算(suan),在(zai)溫(wen)度(du)沒(mei)有(you)衝(chong)過(guo)設(she)定(ding)值(zhi)時(shi),溫(wen)控(kong)器(qi)就(jiu)可(ke)提(ti)前(qian)啟(qi)動(dong)冷(leng)卻(que)風(feng)機(ji),避(bi)免(mian)了(le)溫(wen)度(du)從(cong)高(gao)不(bu)下(xia)的(de)情(qing),並(bing)能(neng)保(bao)持(chi)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)。個(ge)人(ren)認(ren)為(wei)報(bao)警(jing)驅(qu)動(dong)的(de)冷(leng)卻(que)模(mo)式(shi)總(zong)將(jiang)由(you)於(yu)控(kong)溫(wen)不(bu)穩(wen)定(ding)等(deng)原(yuan)因(yin)被(bei)淘(tao)汰(tai)。雙(shuang)PID控製方式必定是追求更高控溫精度的首選。如圖5所示。

圖5,DTE提供的雙PID控製方式[page]
DTE10T中雙PID控製中還加入了不動作區(Deadband)概念。即在某個特定的溫度區間內。既不補充熱量也不進行冷卻動作,OUT1與OUT2均(jun)無(wu)輸(shu)出(chu)。完(wan)全(quan)靠(kao)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)發(fa)熱(re)和(he)外(wai)界(jie)散(san)熱(re)和(he)物(wu)料(liao)流(liu)動(dong)的(de)熱(re)量(liang)損(sun)失(shi)來(lai)維(wei)係(xi)熱(re)平(ping)衡(heng)。在(zai)擠(ji)出(chu)機(ji)特(te)殊(shu)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong),不(bu)動(dong)作(zuo)區(qu)為(wei)良(liang)好(hao)的(de)控(kong)溫(wen)效(xiao)果(guo)有(you)著(zhe)特(te)殊(shu)的(de)作(zuo)用(yong)。 而且DTE每個通道相互隔離,參數設置也互不影響。每個通道都可單獨設定不動區等參數。如圖6所示。

圖6,DTE10T中雙PID控製中的不動作區(Deadband)
DTE對於參數的設置完全可以采用DTE專用的PC軟件來完成,全中文的DTE設置畫麵簡單明了。不動區等參數需要結合現場實際工況來分析與設定。塑料擠出機一般可設置在:0.~2之間,而PID參數可以借助AT自動完成。

圖7、全中文的DTE設置畫麵
雖然在冷卻的硬件架構上與報警方式相同,但是冷卻風機的輸出量是由PID運(yun)算(suan)出(chu)的(de),相(xiang)比(bi)兩(liang)位(wei)式(shi)的(de)報(bao)警(jing)冷(leng)卻(que)方(fang)式(shi),可(ke)以(yi)更(geng)精(jing)確(que)的(de)保(bao)證(zheng)冷(leng)卻(que)輸(shu)出(chu)的(de)合(he)理(li)性(xing),有(you)效(xiao)的(de)抑(yi)製(zhi)溫(wen)度(du)過(guo)衝(chong)現(xian)象(xiang)。在(zai)控(kong)溫(wen)方(fang)式(shi)上(shang)可(ke)謂(wei)上(shang)了(le)一(yi)個(ge)台(tai)階(jie)。
結束語:
擁有雙PID控製,標準485通訊,小巧安裝體積等特點的DTE越來越受用戶的喜愛。在結構上迎合了客戶集中控製的需求。而在控溫方式上雙PID的方式更提升了控溫效果。隨著自動化設備逐漸出現小型化,模塊的趨勢,對於溫度控製部分的要求自然也越趨向於靈巧,便捷,以及模塊集成化。DTE的各項設計初衷都很好的迎合了這個潮流。
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