挤出机温度控制系统中PID控制器的应用.pdf

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1、·73·挤出机温度控制系统中PID控制器的应用彭庆红(顺德职业技术学院，广东顺德528300)摘要：针对目前挤出机温度控制系统温度波动范围大、超调量大等缺点，本文设计了以PLC为控制核一心的多回路不等温塑料挤出机温度控制系统。采用PLC中PID控制器，通过扩展模拟输出模块，控制可控硅的导通量从而实现对升温速度的控制，同时保留原来的风扇降温环节改进过的挤出机温度控制系统，能够达到精确的温控效果。关键词：挤出机温度控制PIEPlD控制器中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：l002一-6886(2olO)ol一00r73—03ApplicationofPIDController

2、toTemperatureControlSysteminExtruderPENGQinghongAbstract：Focusesonlargetemperaturefluctuation，greatovershootandothershortcomingsofthecurrenttemperaturecontrolsystemofextruder，amuhilopnon—isothermaltemperaturecontrolsystembasedonPIEisintt~oduced．Theextendedanalogoutputnlodulesaleusedforadjustin

3、gtheconductionangleofSCR，theuseofPIEembeddedPIDcontrollertoachievethecontroloftemperaturerisingspeed．Otherwise，thefansarekeptdowntospeedingupthecooling．Theimprovedtemperaturecontrolsystemofextruderachievesprecisetemperaturecontro1．Keywords：extruder；temperaturecontrol；PIE；PIDcontroller制系统要求实现机筒

4、四个区、模具五个区和连接体、连接法兰0引言共12路温度控制，温度是工业生产和生活中最常用的参数之一，温度控制每一回路均为设定系统广泛应用于民用工业、电炉箱以及机电设备测控系统。相应的固定值控制。塑料挤出机的温度控制，是挤出机控制系统的关键技术之一。本文仅讨论机筒区在塑料挤出中，熔融物料温度控制的效果直接影响了挤出制的4路温度采集控品的质量，例如制品表面的残余应力、收缩率及制品质量的稳制，其他8路温度控定性。螺杆筒温度过高时，筒内的塑料会发生降解；螺杆简温制只需增加输入输图1系统结构图度过低时，塑料塑化不良，流动性差，制品成型性能不好。因出扩展模块即可。此，对料筒温度进行有效地控制是

5、保证制品成型质量的重要其系统结构图如图1所示。环节⋯。系统主要由触摸屏、PLC及其扩展模块、测温热电偶、加目前挤出机的温度控制是根据工艺要求，各区设定不同热控制电路、降温控制电路等组成。触摸屏可以通过设置加热温度，大多采用温度控制仪表加继电器的温控方式。由的画面进行温控参数的显示、输入和修改，并将温度的设定值于温控电路复杂，故障率较高，此外，温度控制仪表为断续控传送给PLC的CPU。CPU模块选用s7～200CPU226。温度温方式，因此，各加热区温度波动范围较大、超调量大，塑料制测量扩展模块选用EM231TC热电偶输入扩展模块，它可以品的加工质量难以稳定。因此，本文设计了以PLC

6、为控制核采集4路温度信号，正好满足本文讨论的机筒区的4路温度心的多回路不等温塑料挤出机温度控制系统，通过产生的模控制。模拟量输出模块选用EM232扩展模块，每个EM232模拟量输出控制信号来控制可控硅的导通量而实现对升温速块只有2路输出，因此本系统采用2个EM232共输出4路信度的控制，达到精确的温控效果。’号，每路输出分别控制各自回路的可控硅导通角大小。温度传感器选用K型热电偶，其测温范围适中，线性度较好。1系统构成2工作原理本系统采用德国西门子公司的s7—200可编程序控制器为控制核心，可实现温度的采集与自动调节。挤出机温度控本系统是一个闭环反馈控制系统，在一个采样周期中，作者

7、简介：彭庆红(1978一)，女，湖北通城人，硕士研究生，讲师，研究方向：机电控制与自动化技术。收稿日期：2009—7—20旦煎墨～一一·74·机筒各区的4个温度测量点由热电偶采集温度信号输入到热电偶扩展模块EM231，转换成数字量，由CPU读取。经用户程序处理后，调用PLC内部PID控制算法，得到模拟输出控制量，用于控制机筒各加热装置的加热功率，从而实现对各区L．．一一．．⋯．一一-．一一一⋯--．‘．．．I温度升温速度的控制。同时，CPU将实际温度值PV与设图4PL