國內(nèi)外擠出機(jī)溫度控制方法

發(fā)布時(shí)間：

2021-09-15

擠出機(jī)的溫控過程首先是在擠出機(jī)正常擠出膠料前，將螺筒各溫區(qū)的溫度預(yù)熱到該膠料所需的工藝溫度。而在整個(gè)擠出過程中，由于冷料從料口進(jìn)入擠出機(jī)帶走螺筒內(nèi)的熱量，同時(shí)由于螺桿與膠料之間存在剪切運(yùn)動(dòng)，期間大量機(jī)械摩擦能又將轉(zhuǎn)化為熱能，因此螺簡的溫度將不斷的處于升溫和降溫的過程中，溫控系統(tǒng)為了保持溫度的基本恒定,則通過附加的加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)來抑制溫度的波動(dòng)變化。

溫度控制技術(shù)包括溫度測量技術(shù)和溫度控制技術(shù)兩個(gè)方面。溫度測量技術(shù)主要有接觸式測量和非接觸式測量兩種。溫度控制技術(shù)按照控制目標(biāo)的不同可分為兩類:動(dòng)態(tài)溫度跟蹤與恒值溫度控制。動(dòng)態(tài)溫度跟蹤實(shí)現(xiàn)的控制目標(biāo)是使被控對象的溫度值按預(yù)先設(shè)定好的曲線變化。恒值溫度控制的目的是使被控對象的溫度恒定在某一給定數(shù)值上，且要求其波動(dòng)幅度(即穩(wěn)態(tài)誤差)不能超過一定的允許范圍。擠出機(jī)的溫度控制就是一種恒值溫度控制。

擠出機(jī)的溫控過程首先是在擠出機(jī)正常擠出膠料前，將螺筒各溫區(qū)的溫度預(yù)熱到該膠料所需的工藝溫度。而在整個(gè)擠出過程中，由于冷料從料口進(jìn)入擠出機(jī)帶走螺筒內(nèi)的熱量，同時(shí)由于螺桿與膠料之間存在剪切運(yùn)動(dòng)，期間大量機(jī)械摩擦能又將轉(zhuǎn)化為熱能，因此螺簡的溫度將不斷的處于升溫和降溫的過程中，溫控系統(tǒng)為了保持溫度的基本恒定,則通過附加的加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)來抑制溫度的波動(dòng)變化。

在擠出機(jī)的溫控過程中，由于在各種不同的生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)所受到的外界熱交換效率是不相同的，即具有不可預(yù)測性，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，對于溫度的高精度控制是比較難實(shí)現(xiàn)的，而且在不同的應(yīng)用環(huán)境中也需要采用不同的控制策略才能達(dá)到理想的控制效果。

國內(nèi)擠出機(jī)溫度控制系統(tǒng)一般采用“溫控儀表+接觸器+電加熱器”的控制方式。較早出現(xiàn)的擠出機(jī)溫控系統(tǒng)采用二位式溫度調(diào)節(jié)儀表，通過簡單地接通繼電器開關(guān)來控制電加熱圈的通斷，從而實(shí)現(xiàn)控制螺簡溫度的目的。但該方案溫控效果不是很理想，溫度控制超調(diào)量大，響應(yīng)時(shí)間長，且穩(wěn)態(tài)誤差也很大(可達(dá)+10'C)。

后來，逐漸采用三位式調(diào)節(jié)儀表取代二位式調(diào)節(jié)儀表，溫控精度提高到+5'C。伴隨著儀表技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了使用時(shí)間比例式儀表的溫控系統(tǒng)，由于在溫度迫近設(shè)定點(diǎn)時(shí)采用比例式調(diào)節(jié)，使溫度的上下超調(diào)得到- -定程度的緩和，能使控溫精度達(dá)+3"CB。

然而近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使得一些基于現(xiàn)代控制理論和人工智能的控制策略能夠得以應(yīng)用到實(shí)際中來。其中常用的基于微機(jī)的控制策略分為以下三類:經(jīng)典控制方案、基于現(xiàn)代控制理論的設(shè)計(jì)方案和智能控制方案。