本實(shí)用新型屬于橡膠生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)溫度自動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)：

橡膠生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域中，擠出機(jī)設(shè)備是比較常見(jiàn)的一種。而對(duì)于冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)而言，橡膠片在進(jìn)入擠出機(jī)進(jìn)料口之前為常溫下的冷膠料，不同種類(lèi)的膠料在擠出過(guò)程中需要滿(mǎn)足不同的溫度才能最終口模成型和機(jī)械無(wú)故障報(bào)警。冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)需要加熱的部位有螺桿、前機(jī)筒、后機(jī)筒和機(jī)頭，這四部分的加熱是通過(guò)循環(huán)水泵電機(jī)循環(huán)地將特定溫度的水送往這四部分。得到加熱后的機(jī)械能夠容易地將膠料充分塑化和均勻混合，螺桿電機(jī)工作電流穩(wěn)定且小于額定電流，否則未得到足夠加熱的機(jī)械將產(chǎn)生螺桿過(guò)電流報(bào)警。

現(xiàn)今技術(shù)當(dāng)中，對(duì)擠出機(jī)螺桿、前機(jī)筒、后機(jī)筒和機(jī)頭加熱是由循環(huán)水泵將熱水源源不斷送往四個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的，操作員需要專(zhuān)門(mén)到溫度控制柜前設(shè)定特定溫控器的溫度值且需事前熟知該溫控器的操作規(guī)程。溫度值通常是顯示在主控柜的數(shù)字表中，在遠(yuǎn)端，操作員只能讀到這些溫度值而不能對(duì)這些溫度值進(jìn)行一些設(shè)置和操作。隨著現(xiàn)代設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，企業(yè)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化要求也相應(yīng)更高。一方面滿(mǎn)足客戶(hù)的特殊操作需要，一方面提高設(shè)備自動(dòng)化程度，增加設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)是必然的趨勢(shì)。因此，冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)的螺桿、前機(jī)筒、后機(jī)筒和機(jī)頭加熱自動(dòng)化控制不斷得到提高，人們力求溫控操作簡(jiǎn)單方便，甚至省去人力的干預(yù)。為此，一些企業(yè)希望將溫控功能集成在觸摸屏中，這樣，操作員不但在觸摸屏上可以操作整條設(shè)備運(yùn)行，也能處理好設(shè)備運(yùn)行中的加熱控制。同時(shí)，將溫控功能集成在觸摸屏中，充分利用觸摸屏資源，也節(jié)約了硬件器材的消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是解決冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)溫度控制自動(dòng)化程度不高的問(wèn)題，提供一種冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)溫度自動(dòng)控制裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下，所述冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)溫度自動(dòng)控制裝置包括：設(shè)置在主控制柜的Modbus通訊擴(kuò)展模塊、觸摸屏、第二電源、第一中繼組以及PLC控制系統(tǒng)，設(shè)置在溫控柜的螺桿數(shù)字溫控器、前機(jī)筒數(shù)字溫控器、后機(jī)筒數(shù)字溫控器、機(jī)頭數(shù)字溫控器、第一電源及手自動(dòng)控制旋鈕，和設(shè)置在擠出機(jī)水循環(huán)系統(tǒng)中的檢測(cè)螺桿用水的第一溫度傳感器、檢測(cè)前機(jī)筒用水的第二溫度傳感器、檢測(cè)后機(jī)筒用水的第三溫度傳感器、檢測(cè)機(jī)頭用水的第四溫度傳感器、第二中繼組、電加熱器組、水循環(huán)泵電機(jī)組；所述PLC控制系統(tǒng)和觸摸屏之間由通訊電纜連接，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)Modbus通訊擴(kuò)展模塊連接至螺桿數(shù)字溫控器的通訊端，前機(jī)筒數(shù)字溫控器、后機(jī)筒數(shù)字溫控器和機(jī)頭數(shù)字溫控器通過(guò)并聯(lián)的Modbus通訊線(xiàn)纜與螺桿數(shù)字溫控器的通訊端連接；所述第二電源為溫度自動(dòng)控制的供電電源，第二電源引出線(xiàn)分成四路分別連接在第一中繼組中四個(gè)中繼的常開(kāi)觸點(diǎn)，第一中繼組中四個(gè)中繼的常開(kāi)觸點(diǎn)引出線(xiàn)分別連接至所述手自動(dòng)控制旋鈕組中對(duì)應(yīng)標(biāo)簽為“自動(dòng)”的四個(gè)輸入點(diǎn)，手自動(dòng)控制旋鈕組中相應(yīng)四個(gè)輸出點(diǎn)分別連接至螺桿數(shù)字溫控器、前機(jī)筒數(shù)字溫控器、后機(jī)筒數(shù)字溫控器和機(jī)頭數(shù)字溫控器的輸入電源端子；所述第一電源為溫度手動(dòng)控制的供電電源，第一電源的引出點(diǎn)并行分為四路，分別連接至手自動(dòng)控制旋鈕組中對(duì)應(yīng)標(biāo)簽為“手動(dòng)”的四個(gè)輸入點(diǎn)，手自動(dòng)控制旋鈕組中相應(yīng)四個(gè)輸出點(diǎn)連接至螺桿數(shù)字溫控器、前機(jī)筒數(shù)字溫控器、后機(jī)筒數(shù)字溫控器和機(jī)頭數(shù)字溫控器的輸入電源端子；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器分別連接至螺桿數(shù)字溫控器、前機(jī)筒數(shù)字溫控器、后機(jī)筒數(shù)字溫控器和機(jī)頭數(shù)字溫控器的傳感器輸入端子；所述螺桿數(shù)字溫控器、前機(jī)筒數(shù)字溫控器、后機(jī)筒數(shù)字溫控器和機(jī)頭數(shù)字溫控器的常開(kāi)觸點(diǎn)端子通過(guò)第二中繼組中相應(yīng)中繼連接電加熱器組，當(dāng)采集到的溫度值低于設(shè)定溫度值時(shí)，相應(yīng)數(shù)字溫控器的常開(kāi)觸點(diǎn)端子導(dǎo)通，控制第二中繼組中相應(yīng)中繼常開(kāi)觸點(diǎn)導(dǎo)通，進(jìn)而控制電加熱器組中相應(yīng)的電加熱器工作；水循環(huán)泵電機(jī)組包括四組電機(jī)泵，電機(jī)泵的輸水管分別連接至擠出機(jī)的螺桿、前機(jī)筒、后機(jī)筒和機(jī)頭這四個(gè)部分，不斷地將加熱到設(shè)定溫度值的水送至這四個(gè)部分。

具體的，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器均為PT100溫度傳感器。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

(1)PLC控制系統(tǒng)和數(shù)字溫控器智能通訊控制，所有由觸摸屏進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的溫度值參數(shù)均是PLC通過(guò)Modbus擴(kuò)展通訊模塊與智能數(shù)字溫控器連接進(jìn)行雙向傳遞，通訊由PLC根據(jù)Modbus協(xié)議編程實(shí)現(xiàn)。

(2)數(shù)字溫控器供電電源由中繼和手自動(dòng)控制旋鈕串聯(lián)控制。中繼控制源由PLC數(shù)字量輸出點(diǎn)進(jìn)行控制。手自動(dòng)控制旋鈕控制為，手動(dòng)模式時(shí)，中繼不吸合，數(shù)字溫控器供電電源由一個(gè)獨(dú)立電源直接控制；自動(dòng)模式時(shí)，手自動(dòng)控制旋鈕旋至“自動(dòng)”和中繼串聯(lián)接至供電電源，數(shù)字溫控器受觸摸屏設(shè)置參數(shù)和PLC程序控制。

(3)數(shù)字溫控器用兩個(gè)獨(dú)立的供電電源控制，滿(mǎn)足了從功能上實(shí)現(xiàn)溫度控制的手自動(dòng)切換。

附圖說(shuō)明

圖1是冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型所述冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)溫度控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1的冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖中，有三個(gè)電柜，分別是主電纜柜5、主控制柜7和溫控柜6，圍繞在擠出機(jī)主體周?chē)?。主電纜柜5主要是冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)電氣系統(tǒng)中主電路連接柜，包含有螺桿0的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，輸送線(xiàn)4中的接取電機(jī)、冷卻電機(jī)以及冷卻電機(jī)的主電路布線(xiàn)。同時(shí)包含變頻器驅(qū)動(dòng)、三相五線(xiàn)制進(jìn)電、斷路器、過(guò)載保護(hù)器、熔斷器以及控制端子排等。

圖1的冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括螺桿0、后機(jī)筒1、前機(jī)筒2和機(jī)頭3。膠料從后機(jī)筒1進(jìn)料口進(jìn)入，由螺桿0的驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)前機(jī)筒2和機(jī)頭3口型擠出。擠出過(guò)程中，需要對(duì)螺桿0、后機(jī)筒1、前機(jī)筒2和機(jī)頭3進(jìn)行加熱，加熱的溫度視軟膠、硬膠種類(lèi)以及型號(hào)的不同而不同，本實(shí)用新型是針對(duì)這四部分的溫度控制進(jìn)行實(shí)施的。

如圖2，主控制柜7上包括有：Modbus通訊擴(kuò)展模塊10、觸摸屏11(本實(shí)用新型所述觸摸屏是工業(yè)控制中所指的觸摸屏，是一臺(tái)控制設(shè)備)、第二電源12、第一中繼組13、操作鈕9(按鈕/旋鈕)以及PLC控制系統(tǒng)28。溫控柜6上包括：螺桿數(shù)字溫控器14、前機(jī)筒數(shù)字溫控器15、后機(jī)筒數(shù)字溫控器16、機(jī)頭數(shù)字溫控器17、第一電源18、手自動(dòng)控制旋鈕19及報(bào)警指示燈20。水循環(huán)系統(tǒng)8包括：檢測(cè)螺桿用水的第一溫度傳感器21、檢測(cè)前機(jī)筒用水的第二溫度傳感器22、檢測(cè)后機(jī)筒用水的第三溫度傳感器23、檢測(cè)機(jī)頭用水的第四溫度傳感器24、第二中繼組25、電加熱器組26、水循環(huán)泵電機(jī)組27。所述螺桿數(shù)字溫控器14、前機(jī)筒數(shù)字溫控器15、后機(jī)筒數(shù)字溫控器16、機(jī)頭數(shù)字溫控器17均為智能儀表，報(bào)警輸出端子可分別連接報(bào)警指示燈20進(jìn)行報(bào)警輸出。第一溫度傳感器21、第二溫度傳感器22、第三溫度傳感器23、第四溫度傳感器24均采用PT100溫度傳感器，相應(yīng)電信號(hào)輸出端子連接至對(duì)應(yīng)的數(shù)字溫控器的傳感器輸入端。

對(duì)照?qǐng)D1和圖2，PLC控制系統(tǒng)28和觸摸屏11組成冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)設(shè)備的整個(gè)控制系統(tǒng)。溫度控制部分程序主要集中于觸摸屏11中，觸摸屏11溫度控制畫(huà)面共兩個(gè)，其中一個(gè)畫(huà)面中包含溫度遠(yuǎn)程/本地控制軟按鈕、溫控電源開(kāi)啟軟按鈕、時(shí)間段設(shè)置輸入框和螺桿0用水實(shí)時(shí)溫度、后機(jī)筒1用水實(shí)時(shí)溫度、前機(jī)筒2用水實(shí)時(shí)溫度以及機(jī)頭3用水實(shí)時(shí)溫度值。另一個(gè)畫(huà)面是在操作員選擇參數(shù)配方時(shí)彈出的螺桿0溫度、后機(jī)筒1溫度、前機(jī)筒2溫度以及機(jī)頭3溫度設(shè)定值畫(huà)面。

如圖2所示，PLC控制系統(tǒng)28和觸摸屏11之間連接有通訊電纜，且PLC控制系統(tǒng)28通過(guò)Modbus通訊擴(kuò)展模塊10連接至溫控柜中的數(shù)字溫控器。PLC控制系統(tǒng)28與數(shù)字溫控器之間的通訊通過(guò)對(duì)PLC控制系統(tǒng)28編程實(shí)現(xiàn)，編程依據(jù)Modbus通訊協(xié)議規(guī)范和智能儀表數(shù)字溫控器說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)。PLC控制系統(tǒng)28對(duì)四個(gè)數(shù)字溫控器實(shí)時(shí)輪流掃描，將操作員設(shè)定的溫度值寫(xiě)入智能儀表數(shù)字溫控器，然后輪流讀取四個(gè)數(shù)字溫控器中的溫度值，存儲(chǔ)在PLC控制系統(tǒng)28中的寄存器中。存儲(chǔ)在PLC控制系統(tǒng)28寄存器中的溫度值傳遞給觸摸屏11，實(shí)時(shí)顯示在畫(huà)面中，供操作員參考。

主控制柜7中的第二電源12為溫度自動(dòng)控制的供電電源，該電源引出線(xiàn)分成四路分別連接在第一中繼組13中四個(gè)中繼的常開(kāi)觸點(diǎn)。第一中繼組13中四個(gè)中繼的常開(kāi)觸點(diǎn)引出線(xiàn)分別連接至溫控柜的手自動(dòng)控制旋鈕19組中帶有自動(dòng)標(biāo)簽的對(duì)應(yīng)位置的四個(gè)輸入點(diǎn)。手自動(dòng)控制旋鈕19組中相應(yīng)四個(gè)輸出點(diǎn)分別連接至螺桿數(shù)字溫控器14、前機(jī)筒數(shù)字溫控器15、后機(jī)筒數(shù)字溫控器16和機(jī)頭數(shù)字溫控器17的輸入電源端子。第二電源12供電實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制過(guò)程，溫度自動(dòng)控制過(guò)程實(shí)施規(guī)范為：觸摸屏11中按下溫度遠(yuǎn)程/本地控制軟按鈕和溫控電源開(kāi)啟軟按鈕，設(shè)置好預(yù)熱時(shí)間段，同時(shí)將溫控柜中的手自動(dòng)控制旋鈕19旋至“自動(dòng)”狀態(tài)。主控制柜中的操作鈕9(按鈕/旋鈕)是控制設(shè)備運(yùn)行的，不涉及到溫度控制過(guò)程。

溫控柜6中螺桿數(shù)字溫控器14、前機(jī)筒數(shù)字溫控器15、后機(jī)筒數(shù)字溫控器16和機(jī)頭數(shù)字溫控器17之間的雙箭頭連接部分為并聯(lián)的Modbus通訊線(xiàn)纜，實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)28對(duì)數(shù)字溫控器的輪流掃描工作。

溫控柜6中的第一電源18作為數(shù)字溫控器的另一個(gè)供電電源，即溫度控制手動(dòng)控制模式。第一電源18的引出點(diǎn)并行分為四路，分別連接至手自動(dòng)控制旋鈕19組中對(duì)應(yīng)標(biāo)簽為手動(dòng)時(shí)的輸入點(diǎn)，相應(yīng)的輸出引出點(diǎn)連接至四個(gè)數(shù)字溫控器電源輸入端。手動(dòng)控制操作規(guī)范為：將手自動(dòng)控制旋鈕19旋到“手動(dòng)”模式，同時(shí)觸摸屏中的溫度遠(yuǎn)程/本地控制按鈕處于非按下?tīng)顟B(tài)，此時(shí)溫度可以在本地?cái)?shù)字溫控器操作面板上進(jìn)行設(shè)置。

水循環(huán)系統(tǒng)8中的第一溫度傳感器21、第二溫度傳感器22、第三溫度傳感器23、第四溫度傳感器24分別連接至螺桿數(shù)字溫控器14、前機(jī)筒數(shù)字溫控器15、后機(jī)筒數(shù)字溫控器16和機(jī)頭數(shù)字溫控器17的傳感器輸入端子，作為溫度采集傳感器。采集到的溫度值保存在相應(yīng)的數(shù)字溫控器的特定的寄存器中，由主控制柜中的PLC控制系統(tǒng)28讀取并在觸摸屏11上進(jìn)行顯示，同時(shí)作為數(shù)字溫控器的比較值，當(dāng)采集到的溫度值低于設(shè)定溫度值時(shí)，相應(yīng)數(shù)字溫控器的常開(kāi)觸點(diǎn)端子導(dǎo)通，控制第二中繼組25中相應(yīng)中繼常開(kāi)觸點(diǎn)導(dǎo)通，進(jìn)而控制電加熱器組26中相應(yīng)的電加熱器工作。

水循環(huán)系統(tǒng)8中的水循環(huán)泵電機(jī)組27共四組電機(jī)泵，電機(jī)泵的輸水管分別連接至螺桿0、前機(jī)筒1、后機(jī)筒2和機(jī)頭3這四個(gè)部分，不斷地將加熱到設(shè)定溫度值的水送至這四個(gè)部分。

為實(shí)現(xiàn)冷喂料銷(xiāo)釘式擠出機(jī)溫度控制自動(dòng)化，本實(shí)用新型采用了溫度遠(yuǎn)程/本地控制選擇，是由觸摸屏11提供軟啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，將傳統(tǒng)硬旋鈕開(kāi)關(guān)變成軟開(kāi)關(guān)集成于觸摸屏11中，一是主控柜表面積本來(lái)就小，節(jié)約了空間；二是將溫度遠(yuǎn)程/本地控制開(kāi)關(guān)安排在觸摸屏11中的溫度控制畫(huà)面，該畫(huà)面中還包含有時(shí)間段設(shè)置和溫控電源開(kāi)啟軟按鈕等，便于集中對(duì)溫度控制的管理。

所述觸摸屏11設(shè)定溫度和讀取溫度，溫度設(shè)定和讀取分在觸摸屏的兩個(gè)畫(huà)面中，溫度設(shè)定包含在膠料配方參數(shù)中，每一種膠料的配方中都包含螺桿0、前機(jī)筒1、后機(jī)筒2和機(jī)頭3四個(gè)部分溫度值設(shè)定參數(shù)，讀取溫度作為實(shí)時(shí)溫度顯示在運(yùn)行畫(huà)面中，該畫(huà)面為正常運(yùn)行時(shí)的主畫(huà)面，包含設(shè)備運(yùn)行的各種設(shè)置和狀態(tài)。

特定時(shí)間段自動(dòng)加熱控制的實(shí)現(xiàn)：在停班時(shí)，由最后一班次操作員設(shè)定好加熱開(kāi)始時(shí)間，根據(jù)設(shè)定時(shí)間，觸摸屏控制器比較當(dāng)前時(shí)間和設(shè)定時(shí)間后，決定是否導(dǎo)通電加熱器。預(yù)熱初始時(shí)要將溫度遠(yuǎn)程/本地控制開(kāi)關(guān)和溫控電源開(kāi)啟軟按鈕導(dǎo)通。

所述數(shù)字溫控器供電電源由中繼和手自動(dòng)控制旋鈕串聯(lián)控制。(1)中繼控制源由PLC數(shù)字量輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，該數(shù)字量輸出點(diǎn)輸出條件為：溫度遠(yuǎn)程/本地控制選擇開(kāi)關(guān)按下，溫控電源開(kāi)啟軟按鈕按下，且當(dāng)前時(shí)間滿(mǎn)足觸摸屏所設(shè)置的時(shí)間段。(2)手自動(dòng)控制旋鈕控制：手動(dòng)模式時(shí)，中繼不吸合，數(shù)字溫控器供電電源由一個(gè)獨(dú)立電源直接控制；自動(dòng)模式時(shí)，手自動(dòng)控制旋鈕旋至自動(dòng)和中繼串聯(lián)接至供電電源，數(shù)字溫控表受觸摸屏設(shè)置參數(shù)和PLC程序控制。數(shù)字溫控器用兩個(gè)獨(dú)立的供電電源控制，滿(mǎn)足了從功能上實(shí)現(xiàn)溫度控制的手自動(dòng)切換。