本實(shí)用新型屬于化纖紡織設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)化的化纖單螺桿擠出系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在化纖生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)械中，化纖單螺桿擠出機(jī)是化纖擠出生產(chǎn)加工的重要設(shè)備,目前絕大多數(shù)的紡絲生產(chǎn)都是通過擠出工藝由化纖擠出機(jī)加工完成的。在化纖擠出生產(chǎn)過程中,擠出機(jī)的溫度對(duì)擠出制品的性能和質(zhì)量有著直接的影響,因此擠出機(jī)溫度控制的好壞成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。擠出機(jī)溫度通常采用分區(qū)控制法,多個(gè)區(qū)域之間的溫度存在強(qiáng)耦合性,且各區(qū)域的溫度受到干擾呈現(xiàn)時(shí)變性，非常難于控制,而擠出生產(chǎn)過程對(duì)擠出機(jī)溫度控制的精度和平穩(wěn)性有嚴(yán)格的要求。 因此，現(xiàn)有技術(shù)的化纖設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)產(chǎn)生溫度控制不精確，壓力波動(dòng)大，造成絲的品質(zhì)不能保證，造成浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制溫度的化纖擠出設(shè)備。

為達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種化纖擠出設(shè)備，包括電機(jī)、通過傳動(dòng)系統(tǒng)與電機(jī)相連的螺桿、設(shè)置在螺桿外的機(jī)筒、與所述的機(jī)筒導(dǎo)熱接觸的多個(gè)加熱器、分別位于螺桿后端部的入料口和前端部的機(jī)頭、控制系統(tǒng)；所述的機(jī)筒上設(shè)置有多個(gè)溫度傳感器和多個(gè)風(fēng)機(jī)，所述的控制系統(tǒng)包括：PLC主模塊；

觸摸屏，與所述的PLC主模塊信號(hào)連接，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；

螺桿變頻器，與所述的電機(jī)信號(hào)連接，用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；

模擬輸入模塊，與所述的螺桿變頻器的輸出端信號(hào)連接，以獲得螺桿變頻器輸出的實(shí)時(shí)模擬量信號(hào)；

模擬輸出模塊，與所述的螺桿變頻器的輸入端信號(hào)連接，用于給螺桿變頻器輸出控制信號(hào)；

溫度檢測(cè)模塊，與多個(gè)所述的溫度傳感器信號(hào)連接，用于采集機(jī)筒上各區(qū)域的實(shí)時(shí)溫度；

數(shù)字?jǐn)U展模塊，與多個(gè)所述的風(fēng)機(jī)以及加熱器信號(hào)連接，用以通過控制各風(fēng)機(jī)和加熱器對(duì)機(jī)筒各區(qū)域進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述的觸摸屏的通信端通過RS-485與PLC主模塊連接。

優(yōu)選地，所述的溫度傳感器為PT100鉑電阻。

優(yōu)選地，所述的機(jī)筒上被劃分為五個(gè)區(qū)域，各區(qū)域均設(shè)有一個(gè)所述的溫度傳感器、一個(gè)加熱器和一個(gè)風(fēng)機(jī)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：可以實(shí)時(shí)采集機(jī)筒溫度信息，通過控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和加熱器、風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)恒定輸出， 使整個(gè)生產(chǎn)過程中螺桿擠出機(jī)的溫度控制更精確、更平穩(wěn)。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

其中：1、電機(jī)；2、螺桿；3、入料口；4、機(jī)筒；5、溫度傳感器；6、機(jī)頭；7、風(fēng)機(jī)；8、加熱器；10、PLC主模塊；11、觸摸屏；12、螺桿變頻器；13、數(shù)字?jǐn)U展模塊；14、溫度檢測(cè)模塊；15、模擬輸入模塊；16、模擬輸出模塊。

具體實(shí)施例

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，其中，附圖1中的左側(cè)為說明書中所述的“前方”，右側(cè)為說明書中的“后”方。

參見附圖1所示，一種化纖擠出設(shè)備，包括電機(jī)1、通過傳動(dòng)系統(tǒng)與電機(jī)1相連的螺桿2、設(shè)置在螺桿2外的機(jī)筒4、分別位于螺桿2后端部的入料口3和前端部的機(jī)頭6、PLC控制系統(tǒng)。機(jī)筒4上沿軸向分成5個(gè)區(qū)域，各區(qū)域分別安裝有一個(gè)加熱器8、一個(gè)風(fēng)機(jī)7、一個(gè)溫度傳感器5，加熱器8和溫度傳感器5與機(jī)筒4形成良好的導(dǎo)熱接觸，風(fēng)機(jī)7設(shè)置在機(jī)筒4的外側(cè)，通過一個(gè)風(fēng)機(jī)罩將機(jī)筒4的部分區(qū)域與其他區(qū)域隔離開，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單一區(qū)域的冷卻。

所述的控制系統(tǒng)包括：PLC主模塊10；

觸摸屏11，所述的觸摸屏11的通信端通過RS-485與PLC主模塊10連接，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，本實(shí)施例中的觸摸屏為昆侖通態(tài)TPC1061TI；

螺桿變頻器12，與所述的電機(jī)1信號(hào)連接，用于控制電機(jī)1轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制螺桿轉(zhuǎn)速；

模擬輸入模塊15，與所述的螺桿變頻器12的輸出端信號(hào)連接，以獲得螺桿變頻器輸出的實(shí)時(shí)模擬量信號(hào)；

模擬輸出模塊16，與所述的螺桿變頻器12的輸入端信號(hào)連接，用于給螺桿變頻器11輸出控制信號(hào)；

溫度檢測(cè)模塊14，與多個(gè)所述的溫度傳感器5信號(hào)連接，本實(shí)施例中所述的溫度傳感器5為PT100鉑電阻，用于采集機(jī)筒4上各區(qū)域的實(shí)時(shí)溫度；

數(shù)字?jǐn)U展模塊13，與多個(gè)所述的風(fēng)機(jī)7以及加熱器8信號(hào)連接，用以通過控制各風(fēng)機(jī)7和加熱器對(duì)機(jī)筒4各區(qū)域進(jìn)行加熱或冷卻。

PLC主模塊10通過溫度檢測(cè)模塊14獲得機(jī)筒4各區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)通過模擬輸入模塊15接收螺桿變頻器12發(fā)出的模擬量信號(hào)，通過PID換算，再通過模擬輸出模塊16發(fā)送模擬量信號(hào)給螺桿變頻器12，使其驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)壓力的恒定輸出，使整個(gè)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定；同時(shí)，PLC主模塊10通過數(shù)字?jǐn)U展模塊13輸出控制信號(hào)給加熱器8和風(fēng)機(jī)7，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)筒4溫度的加熱或冷卻，從而達(dá)到對(duì)擠出機(jī)溫度的高精度控制。

在硬件方面,系統(tǒng)利用modbus現(xiàn)場(chǎng)總線組成控制網(wǎng)絡(luò)，完成數(shù)據(jù)傳輸；以PT100電阻為溫度傳感器完成溫度的采集，以帶狀加熱器和冷卻風(fēng)機(jī)為執(zhí)行器控制加熱功率；以上位機(jī)和PLC主模塊作為控制器,其中上位機(jī)實(shí)現(xiàn)上層智能控制算法，將相關(guān)參數(shù)傳送給PLC主模塊，PLC主模塊以PID算法為基礎(chǔ)完成現(xiàn)場(chǎng)的控制，便于日后的維護(hù)和拓展,具有很強(qiáng)的靈活性和實(shí)用性。