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在聚乙烯塑料生产工艺中,挤压造粒设备是一类工艺较复杂的机械设备,其控制系统是保障设备正常运行和产品质量的关键。在以往各生产线的设备中大多是采用进口的配套DCS控制系统,其维护和改进都较困难,并且造价很高。我们在近期新建国产挤压造粒设备中,采用了PLC控制系统,其性能稳定且造价低廉。 在改造前的生产运行中,由于进料的不稳定性及产品牌号改变的经常性,使得手动操作不仅很难使产品达到较理想的水平,而且经常出现堵料、防爆膜由于压力过高损坏及其它机械故障等,从而生产开工率不高,达不到设备标称产量。采用PLC控制系统控制后,大大改善了设备运行的可靠性及连续稳定性,使产品质量达到较高的水平。
PT-2427为熔融泵出口压力,量程为0~50MPa; 控制要求 主要回路控制 根据设备工艺要求,挤压机主要需要三个控制环节:喂料机控制回路、融熔泵控制回路和切粒机控制回路。此外还有熔融泵润滑油储油罐温度控制回路和熔融泵润滑油出口温度控制回路等。 喂料机控制回路——在混炼机的入口设有一电子秤,可检测入料动态流量,其变化用于控制喂养机的吃料速度。 融熔泵控制回路——该回路采用串级控制,即融熔泵的工作速度由喂料机的转速和喂料机的出口压力共同来控制。其中喂料机的转速作为辅助控制参数,喂料机出口压力的PID输出作为主要控制参数,即通过对融熔泵转速的调节,控制喂料机出口压力稳定在5mp。 切粒机控制回路——该回路也采用串级控制,即切粒机的工作速度由融熔泵的转速和融熔泵的出口压力共同来控制。其中融熔泵的转速作为辅助控制参数,融熔泵出口压力的PID输出作为主要控制参数,即通过对切粒机转速的控制调节,以保证产品颗粒尺寸均匀,外观合格。 联锁控制 在设备控制中还需要一些报警联锁控制,主要报警联锁控制有: 喂料机润滑油压力报警联锁 熔融泵润滑油压力报警联锁 喂料机、熔融泵和切粒机电机轴承温度报警联锁 熔融泵网前、后爆破膜状态联锁 切粒机切粒室视窗开关联锁 切粒机颗粒水流量低联锁 喂料机、熔融泵及切粒机转速低联锁 手/自动切换控制 由于设备在启动时,运行状态及工作参数较复杂,一般需要操作人员进行手动控制,当设备系统运行较稳定一段时间后,才能切换到自动控制系统。所以在喂料机控制回路、融熔泵控制回路和切粒机控制回路的控制必须实现无扰动平稳切换。 系统构成 该自动控制系统如图2所示,其采用上、下位机的体系结构。在控制室内由二台工控计算机作为人机接口操作站,在下位的PLC采用OMRON公司的SYSMAC CS1系统;CS1系统是具有高速、高效、高可靠、紧凑型CPU的PLC系统,其CPU选用CS1-CPU65H型号。
WESTINGHOUSE NH40 USPP NH40
FANAL MPE-10 NSFP MPE10
WESTINGHOUSE M-33-2A NSFP M332A
WESTINGHOUSE KDL2225F USPP KDL2225F
WESTINGHOUSE JHF363 NSFP JHF363
WESTINGHOUSE NL-1015 USPP NL1015
WESTINGHOUSE FDB3070 USPP FDB3070
FANAL DSLV NSFP DSLV
WESTINGHOUSE FDB-2030 USPP FDB2030
FANAL DSLV NSFP DSLV
WESTINGHOUSE BF30F NSFP BF30F
WESTINGHOUSE 5P USPP 5P500181
WESTINGHOUSE BA3030H USPP BA3030H
WESTINGHOUSE 1F-0893 USPP 1F0893
WESTINGHOUSE SD2ELS USPP SD2ELS
WESTINGHOUSE USPP
WESTINGHOUSE HFN-321 USPP HFN321
WESTINGHOUSE TAB-8152 USPP TAB8152
WESTINGHOUSE HFN221 USPP HFN221
FANAL K7D.2.2 NSFP K7D22
WESTINGHOUSE 34-1A USPP 341A
WESTINGHOUSE PF311N NSFP PF311N
WESTINGHOUSE A NSFP A
WESTINGHOUSE 505C806G01 USPP 505C806G01
WESTINGHOUSE BF11F USPP BF11F