【摘要】擠出成型工藝是聚合物加工領(lǐng)域中生產(chǎn)品種多、變化多、生產(chǎn)率高、適應性強、用途廣泛、產(chǎn)量所占比重大的成型加工方法。本文是基于現場(chǎng)技術(shù)人員的實(shí)踐與總結，介紹利用宇電智能調節器AI-526的加熱制冷雙輸出功能，實(shí)現對于線(xiàn)纜擠出機的精確控制。

【關(guān)鍵詞】智能PID儀表；線(xiàn)纜擠出機、線(xiàn)纜設備

1、線(xiàn)纜擠出的原理過(guò)程

電線(xiàn)電纜的塑料絕緣和護套是采用連續擠壓方式進(jìn)行的，擠出設備一般是單螺桿擠塑機。塑料在擠出前，要事先檢查塑料是否潮濕或有無(wú)其它雜物，然后把塑料預熱后加入料斗內。在擠出過(guò)程中，裝入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋進(jìn)入機筒中，在旋轉螺桿的推力作用下，不斷向前推進(jìn)，從預熱段開(kāi)始逐漸的向均化段運動(dòng)；同時(shí)，塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用，并且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦的作用下轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)，在螺槽中形成連續均勻的料流。在工藝規定的溫度作用下，塑料從固體狀態(tài)轉變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的可塑物體，再經(jīng)由螺桿的推動(dòng)或攪拌，將完全塑化好的塑料推入機頭；到達機頭的料流，經(jīng)模芯和模套間的環(huán)形間隙，從模套口擠出，擠包于導體或線(xiàn)芯周?chē)纬蛇B續密實(shí)的絕緣層或護套層，然后經(jīng)冷卻和固化，制成電線(xiàn)電纜產(chǎn)品。

圖1 線(xiàn)纜擠出的原理過(guò)程

2、宇電AI-526溫控器具體應用

2.1客戶(hù)介紹以及要求：東莞偉達隆機械有限公司是電線(xiàn)電纜行業(yè)知名老牌企業(yè),從事專(zhuān)業(yè)電線(xiàn)電纜設備設計制造服務(wù)近二十五年, 是當地線(xiàn)纜設備的龍頭企業(yè)之一。

線(xiàn)纜擠出機溫度部分主要由料筒和機頭兩部分組成，每部分都由3-7個(gè)溫區組成，并且每個(gè)溫區的溫度設定值可各不相同,這個(gè)使得擠出機的控制比一般的機械都來(lái)的更為復雜。各區間按照工藝要求所設定溫度值的差異、螺桿旋轉和物料摩擦產(chǎn)生的熱量等這些因素都會(huì )給控制效果帶來(lái)干擾，直接造成的影響就是溫度很難控制精確，各個(gè)熱區的溫度波動(dòng)較大，容易使得溫度過(guò)沖或者溫度不夠，導致產(chǎn)品不合格，無(wú)法達到驗收標準。客戶(hù)之前使用的歐姆龍E5EZ型溫控器，控制效果一般，客戶(hù)想要更進(jìn)一步的提升設備控溫準確性和穩定性，決定使用宇電AI-526溫控器替代。

2.2實(shí)施方案以及應用分析：根據客戶(hù)的要求，為客戶(hù)選定的宇電儀表型號是AI-526EGL1S（V8.28），這個(gè)儀表型號具有的儀表功能如下，0.25級精度，雙PID，加熱制冷雙輸出，支持雙通訊協(xié)議。基于此儀表功能，為客戶(hù)設計了PLC配合儀表使用的方案，具體過(guò)程如下：系統啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)入加熱狀態(tài)，溫度傳感器（熱電偶或者熱電阻）檢測到溫度模擬量信號后發(fā)送給儀表,儀表讀取溫度，測量到的實(shí)測值與溫度設定值進(jìn)行比較得到偏差，根據AI-526內置的AI人工智能PID調節算法，求得相應的控制量去控制固態(tài)繼電器，從而調節電加熱器的加熱功率。當溫度達到設定值時(shí)停止加熱，此時(shí)，PLC通過(guò)485通訊的方式獲得信號，并利用該信號來(lái)控制系統的運行狀態(tài)。由于螺桿旋轉的剪切會(huì )產(chǎn)生摩擦產(chǎn)生的多余熱量，為了避免溫度過(guò)高使塑料分解、焦燒或定型困難，當溫度過(guò)高時(shí)，AI-526溫控器的制冷功能起作用，制冷端輸出信號控制風(fēng)冷系統啟動(dòng)，使溫度下降到設定值。通過(guò)加熱制冷雙輸出的配合控制，形成對于溫度模擬量的閉環(huán)測量和控制，達到客戶(hù)預想要的溫度。整個(gè)系統中例如開(kāi)關(guān)量的邏輯控制、順序控制和壓力、流量等其他模擬量信號的采集則交給PLC來(lái)完成。

圖2 擠出機控制系統的總體結構

2.3 使用效果

方案實(shí)施后，現場(chǎng)的技術(shù)人員在使用儀表前，做了自整定，但是實(shí)際的控制效果還是過(guò)沖5℃，沒(méi)有達到客戶(hù)預想的溫度，原因是因為線(xiàn)纜擠出機各個(gè)溫區之間的距離很近，容易造成相互之間的干擾，所以自整定的參數并不能很好的控制住。通過(guò)微調PID參數，P值加大，I值加大（每次調整值在5%-10%），微調幾次后，溫度穩定控制在偏差1℃左右，順利達到客戶(hù)預想的控制效果。

客戶(hù)調整的五組PID參數如下（僅供參考）：

3.總結

使用宇電的AI-526溫控儀取代歐姆龍E5EZ溫控器，進(jìn)一步提升了線(xiàn)纜擠出機設備控溫的準確性和穩定性，整個(gè)系統運行安全、可靠、穩定。客戶(hù)實(shí)際使用起來(lái)，宇電的AI-526溫控儀操作簡(jiǎn)易，功能全面，性?xún)r(jià)比和實(shí)用性都相比于原有儀表更具有競爭力。