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石蜡成型机电气控制系统的总体设计组成和未来发展趋势【一】、石蜡成型机电气控制系统的总体设计组成
1配电系统
石蜡成型机电气控制系统在完成总体设计之后，先要确定生产中的配电设计，利用工业生产的电网来实现整个生产线中所需要的电源。配电系统在严格满足工艺要求及标准的前提下要贯彻控制，操作简单，检查维修方便的原则。电气控制柜安装在指定区(配电室)。PLC输入系统采用本质型技术，输出系统采用隔爆型技术。在严格满足工艺要求的前提下做到动作有检测，故障有保护。主要停止器设有动作开关，驱动、张紧设有故障检测保护开关及相应软件逻辑保护。
石蜡成型机电气控制系统的配电系统主要包括380V的工业三相交流电和经过变压器变成控制电压和直流电压。由电网提供的380V的工业三相交流电可以分为六条支路，一条支路实现给传送带的电机，喂料控制部分的变频器，石蜡成型机的冷却风机，控制系统的液压部分供电；另一部分经过变压器变成230V/115V的单向交流电控制电压和24V直流电控制电压；还有一部分是给成型系统的成型切割机、冷却水泵电机，颗粒下泄装置电机、干燥电机、颗粒运送风机等供电；二条支路主要是给石蜡成型机的两个加热区和膜头电机；第三条支路是给石蜡成型机的自动换网装置和石蜡成型机头区供电，第四条支路是给传送运料区的金属探测器供电；第五条支路是给物料压实电机供电；第六条给石蜡成型机电机和变频供电。
2速度控制
传动系统是成型生产线的主要组成部分之一。它的作用是驱动生产中的设备，并使它们能在设定的工艺条件下(如压力、温度、转速等)获得所转矩且能均匀地旋转。
石蜡成型机的传动系「统通常包括电动机、减速装置和调速装置三部分组成。成型过程的生产速度控制主要包括传动带电机的速度、喂料电机的喂料速度、成型切割电机的旋转速度和挤出电机的速度等。根据不同的生产情况，如产量变化、原料或品种改变等，要求整个生产线的转速可以随时改变。在生产过程中，也要根据工艺要求对速度进行小范围调节。在出现故障时，则要立即减速，以便排除故障，而又不致产生大量废品。故对电动机要求能调速的，即要求采用调速电动机或者变频器进行调速。在石蜡成型机生产线上石蜡成型机的产量与螺杆的转速基本呈线性关系，螺杆转速的波动将直接导致制品的尺寸波动，因此石蜡成型机的传动系统的挤出过程中非常重要。同时，喂料电机和旋转切刀电机也根据产量大小自动调整对整个生产过程起着非常大的作用。
在成型生产过程中，石蜡成型机电机的速度直接影响生产量，其确定后，整个生产速度也就跟着确定下来。物料压实机的速度根据生产速度的变化，及时准确地变化，与全自动石蜡成型机速度达到同步。石蜡成型机电机、喂料电机和旋转切刀电机的速度采用变频调速方式，用PLC对变频器直接控制。这样，生产速度的信号通过触摸屏传给PLC，根据编制的控制算法的运行结果，经脉冲输出以控制各个生产过程的速度信号。
3温度控制
温度控制是整个生产线。在挤出塑化生产过程中，加热和冷却是挤出成型过程能够正常世行的条件。随着螺杆的转速、挤出压力、外加热功率、以及石蜡成型机周围介质的温度变化，料筒中熔体温度也会相应地变化，为使始终能在其工艺所要求的温度范围内挤出.一般是通过对加热和冷却元件的通断控制，不断地调节机筒内的温度。因此，在石蜡成型机一般都设有加热冷却装置以及温度测量、温度控制的仪器仪表等。
对于一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。我们采用多回路的温度控制系统实现整个生产线的温度调节。而石蜡成型机的温度控制部位一般是在挤出塑化部分的料筒熔体温度与模头温度。模头温度直接影响产品的表面光亮度，料筒熔体温度影响产品的内在塑化效果，两者原理一样，起主要作用的是料筒熔体温度控制。对于石蜡成型机温度控制系统一般采用“温控仪表+接触器+电加热器”的控制方式，该方案温控效果很不理想，超调量大，响应时间长，稳态误差大(达±10℃)。我们通过采用多回路温度控制器来实现料筒和模头的温度单个闭合回路温度控制，同时采用增量式PID控制算法提高温度控制，这样的稳态误差大约为±1℃。
【二】、全自动石蜡成型机电气控制系统的未来发展趋势
全自动石蜡成型机的电气控制正向率、节能和高度自动化的方向发展。随着石蜡成型机控制系统的进一步发展，在电气控制系统设计方面，为了对系统参数实现的控制，采用了的控制手段和的检测仪器，并且通过对主要目标质量控制参数实现闭环控制、复杂控制(如串级控制、前馈控制等)以及智能控制等(如神经网络控制、模糊控制等)，实现对终生产目标的控制。采用工业控制计算机或可编程序控制器作为核心的控制系统，对采集到的数据进行分析处理，并通过控制系统的分析和控制功能，对挤出成型生产过程参数进行PID调节以及前馈、反馈等自动化控制。在现代成型成型控制系统中，还采用神经网络系统、统计控制系统等，对成型过程进行智能化控制，进一步提高挤出过程的控制精度。
从整个全自动石蜡成型机电气控制系统的组成结构来看，电气控制系统主要包括速度控制子系统、温度控制子系统、压力控制子系统等几部分。
速度控制子系统是全自动石蜡成型机的主要组成部分之一，其作用是使整个生产过程的速度能够正常的运行。速度控制子系统主要包括喂料过程的速度控制、挤出过程的速度控制。
成型过程的速度控制。速度控制子系统由电动机、变速装置、减速装置及轴承系统组成。
全自动石蜡成型机的速度控制装置通常按电动机一变速装置一减速箱一螺杆这个顺序，彼此用皮带和齿轮连接起来。新型的传动系统中，变频器已得到广泛应用，直接控制生产转速。
全自动石蜡成型机温度的控制部位一般分为料筒温度控制与模头温度控制两大部分，模头温度直接影响产品的表面光亮度，料筒温度影响产品的内在塑化效果，两者原理一样起主要作用的是机筒温度控制。全自动石蜡成型机温度控制系统一般采用“温控仪表十接触器十电加热器”的控制方式。我们通过智能温度控制系统实现整个生产过程的温度控制。
全自动石蜡成型机系统的压力波动将直接影响挤出成品的产量波动，因此对于的生产设备而言，控制好生产压力波动。压力控制主要存在于单螺杆全自动石蜡成型机的挤出过程，在螺杆的推进作用下，高聚物沿着螺槽不断向前输送并建立的压力，高聚物熔体在压力的作用下流经膜头获得的形状。模头压力作为一个重要的加工工艺参数，对全自动石蜡成型机的产量有着决定性的影响。压力控制主要是先通过模拟量给定调整全自动石蜡成型机转速使出口压力维持在设定值附近，再通过调整给料器转速使出口压力恒定。
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