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1、塑 料2003年 第1期(32卷)PLC在塑料挤出机温度控制系统中的应用塑料机械特辑XPLC在塑料挤出机温度控制系统中的应用王红玉,王伟明,雷宝珍(北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所,北京 100029)摘要:性能优良的塑料制品的生产,不但要正确使用原料,加工设备及工艺参数的选用也非常关键。挤出机料筒及机头各段温度的精确控制对提高挤出机产量的稳定性及保证产品性能有积极的意义。介绍了以可编程序控制器为核心、采用比例积分微分算法和脉宽调制原理的挤出机温度控制系统,并介绍了该系统的硬件组成及软件编程的方法和技巧。本温控系统硬件简单、控温精度高、性能稳定,具有较高的实用价值。关键词:
2、可编程序控制器;温度控制;比例积分微分算法;脉宽调制中图分类号:TQ320.52,TP272 文献标识码:A 文章编号:1001-9456(2003)01-0048-03ApplicationofPLCtoTemperatureControlSysteminExtruderWANGHong2yu,WANGWei2ming,LEIBao2zhen(InstitutefoPlasticsMachineryandEngineering,BejingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Theselect
3、ionofbothplasticsmaterialandplasticsextrusionmachineareveryimportantdur2ingplasticsextruding.Thestabilityandaccuracyoftemperaturecontrolisextremelyimportantinordertosatisfactorilyextrudeplasticsproducts.AmethodoftemperaturecontrolsystemadoptingPIDalgorithm,PWM(pulsewidthmodulation)theorembas
4、edonPLCisdealtwith,whichisusedinplasticsextrusionma2chine.Thehardwareconfigurationandtechnologyofsoftwaredesignarealsogiven.Theadvantageofthismethodisitsaccuracyandreliabilityoftemperaturecontrolling.Theresultshowstheovershootislessthan3℃andtheprecisionreaches±1℃atstablestate.Keywords:PLC;te
5、mperaturecontrol;PID;pulsewidthmodulation前言多回路不等温塑料挤出机温度控制系统,该控温系统目前,国内大多数经济型塑料挤出机的温度控制具有控温精度高,硬件简单的特点,可取代传统多路温系统普遍采用分离仪表控制方案,其加热方式为电热控表控温方案。圈分区加热。根据加工工艺的要求,各区分别设定为1 系统硬件配置与系统工作原理不同的加热温度。控温方式则采用温控表加继电器的1.1 系统硬件配置方式。该控制方案具有价格低的优势,但在控制功能本温控系统以西门子公司的S72300可编程序控上受到很多限制,主要体现在对各分离单元单独进行制器为核心,完成温度的
6、采集及自动调节。系统要求控制,整个系统无法实施综合控制的功能。多只温控实现8回路温度控制,4路用于料筒加热,4路用于机表的使用,一方面使温控电路结构复杂,故障率增加,头加热。根据实际要求模拟量输入模块选用SM331,另一方面由于温控表多为断续控温方式,因此造成各加热区温度波动较大,影响了塑料制品的加工质量。通道按两路一组划分,可测量8回路温度信号。中央针对以上情况,我们开发了一种以PLC为核心的处理单元(CPU)采用CPU2314IFM,开关量输出模块X收稿日期:2002-09-06;修改日期:2002-11-18 作者简介:王红玉,男,北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所
7、硕士研究生。—48—©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 塑 料PLC在塑料挤出机温度控制系统中的应用2003年 第1期(32卷)选用SM332,可满足8回路通断控制要求。热电偶选K型,系统的硬件配置如图1所示。图2 温度偏差采用不同的温控策略饱和,分离积分项,采用PD控制。3)实际温度位于[T2～T3]范围内时,采用PID控制。4)实际温度位于[T3～T4]范围内时,采用自适应PID控制。图1 系统
