1、線纜擠出的原理過程
電線電纜的塑料絕緣和護(hù)套是采用連續(xù)擠壓方式進(jìn)行的,擠出設(shè)備一般是單螺桿擠塑機(jī)。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(yù)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(jìn)入機(jī)筒中,在旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用下,不斷向前推進(jìn),從預(yù)熱段開始逐漸的向均化段運(yùn)動;同時,塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用,并且在機(jī)筒的外熱及塑料與設(shè)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(jī)頭;到達(dá)機(jī)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(dǎo)體或線芯周圍,形成連續(xù)密實的絕緣層或護(hù)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(yīng)用
2.1客戶介紹以及要求:東莞偉達(dá)隆機(jī)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(shè)備設(shè)計制造服務(wù)近二十五年, 是當(dāng)?shù)鼐€纜設(shè)備的之一。
線纜擠出機(jī)溫度部分主要由料筒和機(jī)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(shè)定值可各不相同,這個使得擠出機(jī)的控制比一般的機(jī)械都來的更為復(fù)雜。各區(qū)間按照工藝要求所設(shè)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(dǎo)致zui終的產(chǎn)品不合格,無法達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)??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(jìn)一步的提升設(shè)備控溫準(zhǔn)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(yīng)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(shè)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(jìn)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(shè)定值進(jìn)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(yīng)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(dāng)溫度達(dá)到設(shè)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(yùn)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(dāng)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(fēng)冷系統(tǒng)啟動,使溫度下降到設(shè)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(dá)到客戶預(yù)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(jī)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(dá)到客戶預(yù)想的溫度,原因是因為線纜擠出機(jī)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(dá)到客戶預(yù)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(jìn)一步提升了線纜擠出機(jī)設(shè)備控溫的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,整個系統(tǒng)運(yùn)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。