雙螺桿擠出造粒機,主要通過加熱來實現(xiàn)塑料原料的融化,擠出機的溫控采用加熱冷卻雙控制,通常采用非連續(xù)的控制模式,加熱通過控制固態(tài)繼電器的通斷來控制電加熱器工作,當(dāng)溫度高于設(shè)定值時,通過水冷或者風(fēng)冷來實現(xiàn)冷卻,因此要設(shè)定的是加熱和冷卻周期值T,加熱周期T一般設(shè)定的是3-10秒,冷卻周期T一般為1-2秒。
PID值:擠出機溫度控制,采用加熱冷卻雙PID控制,其中P值影響大,因此首先設(shè)定比例值P,即調(diào)節(jié)器的比例帶,P越大,響應(yīng)越快,超調(diào)越大,越不靈敏。而P值越小,響應(yīng)越遲鈍,超調(diào)越小,但是穩(wěn)態(tài)誤差越大;一般當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度值而不及時給出加熱信號,就應(yīng)該增加加熱P值,當(dāng)溫度高于設(shè)定值而不及時給冷卻信號,就用該增加冷卻P值;而當(dāng)加熱或冷卻超調(diào)過大時,就應(yīng)該減小對應(yīng)的P值;其次是調(diào)整I值,即積分時間,以解除比例控制系統(tǒng)達到的穩(wěn)態(tài)誤差,太大會延緩系統(tǒng)達到平衡的時間,太小會頻繁波動。然后調(diào)整D值,設(shè)定微分時間,超前判斷系統(tǒng)的干擾,提前做出響應(yīng)動作,提高控制的穩(wěn)定性。
目前擠出機溫控模式包括溫控儀表控制和PLC 溫度控制,采用溫控儀表控制的,通常采用的是加熱電壓輸出、冷卻繼電器輸出型儀表,比如OMRON E5EC-QR2ASM-828系列溫控表,具備自整定功能,選定加熱冷卻雙PID控制模式,在設(shè)備具備開機條件后,啟動自整定功能,進入自整定狀態(tài),完成自整定后,會自動記錄PID值,從而實現(xiàn)很高的控制精度。
PLC溫度控制通過溫度傳感器模塊采集溫度值,PLC CPU進行PID運算,給輸出模塊加熱或者冷卻輸出信號,也是目前在擠出機行業(yè)得到大量應(yīng)用的溫控方法之一;為了減少干擾和接線,把溫度傳感器模塊安裝在機身盒上,通過PROFINET和CPU 通訊, CPU 根據(jù)設(shè)定值和實際值做PID運算,給PLC輸出模塊工作指令,實現(xiàn)溫度控制;
目前PLC還不具備自整定功能,而PID的設(shè)定和溫控精度息息相關(guān),特別是有的擠出機產(chǎn)線,會用于不同物料特性的材料生產(chǎn),同樣的PID參數(shù),無法匹配不同場景,因此我們提出了PID參數(shù)配方功能。在工藝人員生產(chǎn)某種材料時,設(shè)定的PID參數(shù)在滿足溫控精度要求后,可以把該溫控PID值存儲到PID配方中,下次生產(chǎn)該材料的時候,可以直接調(diào)用該PID配方參數(shù)。