螺桿擠出機溫度控制系統技術方案

本實用新型專利技術涉及螺桿擠出機溫度控制系統，該溫度控制系統包括溫度采集模塊、第一處理器、第二處理器、第三處理器、功率控制模塊、市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及顯示模塊。本實用新型專利技術將智能控制、智能控制參數設定以及外部監測分別采用獨立的處理器進行處理，提高了智能控制的穩定性，尤其是在螺桿轉速躍變時系統的穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及螺桿擠出機溫度控制系統。
技術介紹
塑料加工過程中最主要的是成型加工,它的作用是將各種形態的塑料制成一定形狀的制品或型坯,是塑料制品生產中不可缺少的環節。塑料加工成型工藝主要有擠出成型、注射成型、壓縮成型、壓注成型等。其中,擠出成型是最基本的工藝,主要用于生產連續的型材,例如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜等的涂覆和涂層塑件等,還可用于中空塑料型坯、料粒的加工。擠出成型工藝是利用擠出成型設備將原料通過加熱、加壓而使之以粘流狀態在高溫、高壓下通過具有特定截面形狀的口模,然后進行冷卻定型已獲得具有所需截面形狀的型材。目前，擠出機的溫度控制存在智能化程度不高、抗擾動能力差、控制精度有限等問題,例如我國常規擠出機的控溫精度為正負5℃。這個范圍內的溫度波動可以引起塑料熔體一的流速波動,從而使制品壁厚的不均勻。這一方面使生產質量下降,另一方面也造成材料的浪費。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本技術提供了一種螺桿擠出機溫度控制系統，所述溫度控制系統包括溫度采集模塊、第一處理器、第二處理器、第三處理器、功率控制模塊、市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊，所述溫度采集模塊用于采集擠出機筒體內的溫度；所述功率控制模塊用于控制加熱器的功率；所述第一處理器用于根據溫度采集模塊智能控制所述加熱器，所述第二處理器用于設定第一處理器的智能控制參數，所述第三處理器用于根據市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及溫度采集模塊監控擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速。所述溫度采集模塊包括溫度傳感器和數字轉化模塊，所述溫度傳感器用于檢測擠出機的溫度，得到溫度模擬信號，所述數字轉化模塊用于將溫度傳感器得到的溫度模擬信號轉化成溫度數字信號。所述功率控制模塊包括D/A轉換電路、V/I轉換電路以及可控硅，所述可控硅與加熱器電性連接，所述第一處理器的數字信號經過D/A轉換模塊、V/I轉換模塊轉換得到模擬電流信號，所述模擬電流信號對可控硅控制進而控制所述加熱器的功率。所述溫度控制系統還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與第二處理器連接，用于顯示、設定智能控制參數。所述智能控制參數包括溫度和控制模式。所述第二處理器存儲控制模式的數據，所述第二處理器用于將所述控制模式數據傳送至第一處理器，所述第一處理器根據第二處理器的控制模式數據控制所述加熱器的功率。所述控制模式包括PID控制、模糊控制以及神經元網絡控制。所述PID控制包括固定取值的PID控制、自適應PID控制、非線性PID控制、基于神經網絡的自適應PID控制、基于模糊控制的自適應PID控制、基于遺傳算法的自適應PID控制、基于單純形的自適應PID控制。所述模糊控制包括Fuzzy-PID復合控制、自適應模糊控制、參數自整定模糊控制、專家模糊控制、仿人智能模糊控制、神經模糊控制、多變量模糊控制。本技術采用三核處理技術，將智能控制、智能控制參數設定以及外部監測分別采用獨立的處理器進行處理，提高了溫度智能控制的穩定性，尤其是在螺桿轉速躍變時系統的穩定性。此外，將智能控制與智能控制參數設定的處理器設置在擠出機附近，將外部檢測處理器設置在監控室內，將市電電壓以及擠出機轉速納入檢測范圍，便于觀察螺桿轉速躍變時系統的控制效果，便于操作人員改變智能控制參數。由于環境極其復雜，將智能控制參數的設定采用獨立的處理器處理，有利于迅速改變智能控制參數，例如，當市電電壓不穩定時，可以將使用自適應PID控制的第一處理器更改為模糊控制。參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優點。附圖說明圖1為螺桿擠出機的溫度控制系統示意圖。圖2為螺桿擠出機的溫度控制系統另一種示意圖。具體實施方式為使本技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本技術實施例的附圖，對本技術實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本技術的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋炯夹g的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本技術保護的范圍。除非另作定義，此處使用的技術術語或者科學術語應當為本技術所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本技術專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。同樣，“一個”或者“一”等類似詞語也不表示數量限制，而是表示存在至少一個。螺桿擠出機溫度控制系統，所述螺桿擠出機包括擠出機筒體、環繞設置于擠出機筒體外側的加熱器以及溫度控制系統，所述溫度控制系統包括溫度采集模塊、第一處理器、第二處理器、第三處理器、功率控制模塊、市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊，以及顯示模塊，所述溫度采集模塊用于采集擠出機筒體內的溫度；所述功率控制模塊用于控制加熱器的功率；所述第一處理器用于根據溫度采集模塊智能控制所述加熱器，所述第二處理器用于設定第一處理器的智能控制參數，所述第三處理器用于根據市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及溫度采集模塊監控擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速，所述顯示模塊與第三處理器連接，用于顯示擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速數據。本技術的螺桿擠出機可以是單螺桿擠出機，也可以是雙螺桿擠出機或者三螺桿擠出機。處理器可以選擇市面上常見的微控制器或微處理器，例如STM32或MAX32600。處理器之間采用RS485連接通信。雖然市面上的微控制器或微處理器均具有處理多個任務的能力，但是由于工業現場環境極其復雜，不可避免會使得系統的穩定性降低。本技術采用三核處理技術，將智能控制、智能控制參數設定以及外部監測分別采用獨立的處理器進行處理，提高了溫度智能控制的穩定性，尤其是在螺桿轉速躍變時系統的穩定性。此外，將智能控制與智能控制參數設定的處理器設置在擠出機附近，將外部檢測處理器設置在監控室內，將市電電壓以及擠出機轉速納入檢測范圍，便于觀察螺桿轉速躍變時系統的控制效果，便于操作人員改變智能控制參數。使用本技術的系統，可以有效降低事故的發生，同時也提高了遇到事故的處理能力，有利于迅速判斷事故原因。所述第二處理器存儲控制模式的數據，所述第二處理器用于將所述控制模式數據傳送至第一處理器，所述第一處理器根據第二處理器的控制模式數據控制所述加熱器的功率。所述智能控制參數包括溫度和控制模式，所述控制模式包括PID控制、模糊控制以及神經元網絡控制，所述PID控制包括固定取值的PID控制、自適應PID控制、非線性PID控制、基于神經網絡的自適應PID控制、基于模糊控制的自適應PID控制、基于遺傳算法的自適應PID控制、基于單純形的自適應PID控制，所述模糊控制包括Fuzzy-PID復合控制、自適應模糊控制、參數自整定模糊控制、專家模糊控制、仿人智能模糊控制、神經模糊控制、多變量模糊控制。本技術的第二處理器可以設定第一處理器的控制模式，并將所述控制模式數據傳送至第一處理器，當第三處理器的數據顯示控制效果異常時，通過第二處理器迅速改變第一處理器的控制模式，實現更高效的控制。作為一種優選的技術方案，本技術的溫度采集模塊包括溫度傳感器和數字轉化模塊，所述溫度傳感器用于檢測擠出機的溫度，得到溫度模擬信號本文檔來自技高網...

【技術保護點】
螺桿擠出機溫度控制系統，其特征在于，所述溫度控制系統包括溫度采集模塊、第一處理器、第二處理器、第三處理器、功率控制模塊、市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及顯示模塊，所述溫度采集模塊用于采集擠出機筒體內的溫度；所述功率控制模塊用于控制加熱器的功率；所述第一處理器用于根據溫度采集模塊智能控制所述加熱器，所述第二處理器用于設定第一處理器的智能控制參數，所述第三處理器用于根據市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及溫度采集模塊監控擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速，所述顯示模塊與第三處理器連接，用于顯示擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速數據。

【技術特征摘要】
1.螺桿擠出機溫度控制系統，其特征在于，所述溫度控制系統包括溫度采集模塊、第一處理器、第二處理器、第三處理器、功率控制模塊、市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及顯示模塊，所述溫度采集模塊用于采集擠出機筒體內的溫度；所述功率控制模塊用于控制加熱器的功率；所述第一處理器用于根據溫度采集模塊智能控制所述加熱器，所述第二處理器用于設定第一處理器的智能控制參數，所述第三處理器用于根據市電電壓采集模塊、擠出機轉速采集模塊以及溫度采集模塊監控擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速，所述顯示模塊與第三處理器連接，用于顯示擠出機溫度、市電電壓和擠出機轉速數據。2.根據權利要求1所述的螺桿擠出機溫度控制系統，其特征在于，所述溫度采集模塊包括溫度傳感器和數字轉化模塊，所述溫度傳感器用于檢測擠出機的溫度，得到溫度模擬信號，所述數字轉化模塊用于將溫度傳感器得到的溫度模擬信號轉化成溫度數字信號。3.根據權利要求1所述的螺桿擠出機溫度控制系統，其特征在于，所述功率控制模塊包括D/A轉換電路、V/I轉換電路以及可控硅，所述可控硅與加熱器電性連接，所述第一處理器的數字信號經過D/A轉換模塊、V/I轉換模塊轉換得到模擬電流信號，所述模擬電流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程錫平，王福全，
申請(專利權)人：上海加略實業有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31