塑料管材挤出机组控制系统的研究与实现

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1、北京化工大学硕士学位论文塑料管材挤出机组控制系统的研究与实现姓名：尹新正申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王伟明;刘振娟2003.5.22塑料管材挤出机组控制系统的研究与实现^、-—————_—_————一摘要『、自动化系统是塑料管材生产线适当的延伸，自动化的目标是实现、～—L监控和所有重要参数的控制。挤出设备通常采用计算机自动控制技术．／来提高挤出设备运行时的稳定性和可靠性。Y7本课题主要是从实际应用的角度出发，解决生产实际中存在的问题。首先分析了管材的挤出工艺及原理，在此基础上，提出了管材挤出设备的控制思想及控

2、制方案；基于PID及其参数整定算法和继电式开关控制规律，提出了管材挤出机温度控制的PID—Relay控制算法；系统采用可编程控制器进行机组的控制系统设计，下位机采用了西门子S7系列PLC，上位机采用西门子的组态软件WinCC，设计了基于PLC—DCS的塑料管材挤出机组控制系统，完成了系统组态和控制软件的开发；采用WINCC组态系统，实现了对管材挤出机组较为完整的监控。系统在实际应用中取得了良好的效果，温度超调不超过2"C，静差小于0．5。C，提高了系统的可靠性和抗干扰能力；同时，良好的操作界面，使操作人员可以在短时间内掌握整个操作过

3、程。关键词：挤出设备，温度控制，PLC，组态软件，PID控制THERESEARCHANDREALIZATIONOFACONTROLSYSTEMFORPLASTICSEXTRUSIONLINESABSTRACTAutomationsystemiSextensioninplastiCSextrusion1ines．Theaimistosuperviseandcontrolalloftheimportantparameters．Computercontrolsystemisoftenusedtoincreasestahilityandre

4、liabilityofprocessingequipment．Thisthesismainlydiscussedfromthepointofapplication，toresolveproblemscomingfromproductionprocess．Firstlyitintroducestheprincipalandtheprocessoftheplasticspipeextrusionequipment，andbasedonthefoundationacontrolideaandacontrolschemewereputfor

5、ward．BasedtheprincipalofPIDanditsparameters’tuningalgorithm，the“on～off”controlprincipaloftherelay．aPID—RelaycontrolalgorithmoftemperatureintheplasticspipeextrusionWaSintroduced．ProgrammableLogicController(PLC)ofprocessequipment．TheSiemensiSusedtodesignthecontr01systemS

6、7seriesPLCWaSappliedintocollectingdataandexecutingaction．TheprogrammablesoftwareisSTEP7．ConfigurationsoftwareWinCCrunsinamonitorcomputer．BasedthePLC—DCScontrolsysteminplasticspipeextrusionequipment，thesystemconfigurationWaScompletedfinishedandthecontrolsoftwarewasprogr

7、ammed．TheWinCCwasusedtodevelophuman—machineinterfacetosupervisethewholeplasticspipeextrusionequipment．Thecontrolsystemhasgainedagoodresult．Itsatisfiestherequestofproductionprocess．Intemperaturecontrol，theovershootislessthan2"C．thestateerForisnomorethan±0．5℃．Itincreases

8、thereliabilityandantijammingability．Meanwhile．theuser—friendlyinterfacemakestheoperatortomasterthewholesysteminashort