螺杆挤出机压力控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种螺杆挤出机压力控制系统，该压力控制系统包括压力采集模块、第一处理器、第二处理器、第三处理器、转速控制模块、市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及显示模块。本实用新型专利技术将智能控制、智能控制参数设定以及外部监测分别采用独立的处理器进行处理，提高了智能控制的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及螺杆挤出机压力控制系统。
技术介绍
塑料加工过程中最主要的是成型加工,它的作用是将各种形态的塑料制成一定形状的制品或型坯,是塑料制品生产中不可缺少的环节。塑料加工成型工艺主要有挤出成型、注射成型、压缩成型、压注成型等。其中,挤出成型是最基本的工艺,主要用于生产连续的型材,例如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆等的涂覆和涂层塑件等,还可用于中空塑料型坯、料粒的加工。挤出成型工艺是利用挤出成型设备将原料通过加热、加压而使之以粘流状态在高温、高压下通过具有特定截面形状的口模,然后进行冷却定型已获得具有所需截面形状的型材。双螺杆挤出机对出口压力控制精度要求很高。基本特征是要求出口压力波动在设定值的正负1Bar范围内进行连续生产,若压力波动过大,会产生降低产品质量的不良后果。对出口压力要在两个方面进行控制,传统控制中,先通过模拟量给定调整挤出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。由于高聚物熔体多为假塑性熔体,其非牛顿指数,所以一般来讲,在高聚物成型加工过程中,较小的机头压力波动将会引起较大的流率波动。传统的控制系统无法满足高精度要求的压力控制。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种螺杆挤出机压力控制系统，所述压力控制系统包括压力采集模块、第一处理器、第二处理器、第三处理器、转速控制模块、市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及显示模块，所述压力采集模块用于采集挤出机出口的压力；所述转速控制模块用于挤出机的螺杆转速；所述第一处理器用于根据压力采集模块智能控制所述挤出机的螺杆转速，所述第二处理器用于设定第一处理器的智能控制参数，所述第三处理器用于根据市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及压力采集模块监控挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速，所述显示模块与第三处理器连接，用于显示挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速数据。所述转速控制模块包括D/A转换电路、V/I转换电路以及可控硅，所述可控硅与加热器电性连接，所述第一处理器的数字信号经过D/A转换模块、V/I转换模块转换得到模拟电流信号，所述模拟电流信号对可控硅控制进而控制所述挤出机的螺杆转速。所述压力控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与第二处理器连接，用于显示、设定智能控制参数。所述智能控制参数包括压力和控制模式。所述第二处理器存储控制模式的数据，所述第二处理器用于将所述控制模式数据传送至第一处理器，所述第一处理器根据第二处理器的控制模式数据控制所述螺杆转速。所述控制模式包括PID控制、模糊控制以及神经元网络控制。所述PID控制包括固定取值的PID控制、自适应PID控制、非线性PID控制、基于神经网络的自适应PID控制、基于模糊控制的自适应PID控制、基于遗传算法的自适应PID控制、基于单纯形的自适应PID控制。所述模糊控制包括Fuzzy-PID复合控制、自适应模糊控制、参数自整定模糊控制、专家模糊控制、仿人智能模糊控制、神经模糊控制、多变量模糊控制。本技术将智能控制、智能控制参数设定以及外部监测分别采用独立的处理器进行处理，提高了挤出机出口压力的精度和功能稳定性。此外，将智能控制与智能控制参数设定的处理器设置在挤出机附近，将外部检测处理器设置在监控室内，将市电电压以及挤出机转速纳入检测范围，便于挤出机出口压力的控制效果，便于操作人员改变智能控制参数。由于环境极其复杂，将智能控制参数的设定采用独立的处理器处理，有利于迅速改变智能控制参数，例如，当市电电压不稳定时，可以将使用自适应PID控制的第一处理器更改为模糊控制。此外，由于挤出机出口压力受到温度、物料的加入量、出口形状和挤出机转速的影响，本技术通过监控温度，控制挤出机转速来实现压力的智能控制，使得系统更加简单、高效。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。附图说明图1为螺杆挤出机的压力控制系统示意图。图2为螺杆挤出机的压力控制系统另一种示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。如图1所示，螺杆挤出机压力控制系统，压力控制系统包括压力采集模块、第一处理器、第二处理器、第三处理器、转速控制模块、市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及显示模块，压力采集模块用于采集挤出机出口的压力；转速控制模块用于挤出机的螺杆转速；第一处理器用于根据压力采集模块智能控制挤出机的螺杆转速，第二处理器用于设定第一处理器的智能控制参数，第三处理器用于根据市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及压力采集模块监控挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速，显示模块与第三处理器连接，用于显示挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速数据。处理器选择MAX32600。第一处理器与第二处理器之间采用RS485连接通信。所述智能控制参数包括压力和控制模式，所述控制模式包括PID控制、模糊控制以及神经元网络控制，所述PID控制包括固定取值的PID控制、自适应PID控制、非线性PID控制、基于神经网络的自适应PID控制、基于模糊控制的自适应PID控制、基于遗传算法的自适应PID控制、基于单纯形的自适应PID控制，所述模糊控制包括Fuzzy-PID复合控制、自适应模糊控制、参数自整定模糊控制、专家模糊控制、仿人智能模糊控制、神经模糊控制、多变量模糊控制。本技术的第二处理器可以设定第一处理器的控制模式，并将所述控制模式数据传送至第一处理器，当第三处理器的数据显示控制效果异常时，通过第二处理器迅速改变第一处理器的控制模式，所述第二处理器存储控制模式的数据，所述第二处理器用于将所述控制模式数据传送至第一处理器，所述第一处理器根据第二处理器的控制模式数据控制所述螺杆转速，实现更高效的控制。如图2所示，螺杆挤出机压力控制系统，压力控制系统包括压力采集模块、第一处理器、第二处理器、第三处理器、转速控制模块、市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及显示模块，压力采集模块用于采集挤出机出口的压力；转速控制模块用于挤出机的螺杆转速；第一处理器用于根据压力采集模块智能控制挤出机的螺杆转速，第二处理器用于设定第一处理器的智能控制参数，第三处理器用于根据市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及压力采集模块监控挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速，显示模块与第三处理器连接，用于显示挤出机出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆挤出机压力控制系统，其特征在于，所述压力控制系统包括压力采集模块、第一处理器、第二处理器、第三处理器、转速控制模块、市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及显示模块，所述压力采集模块用于采集挤出机出口的压力；所述转速控制模块用于挤出机的螺杆转速；所述第一处理器用于根据压力采集模块智能控制所述挤出机的螺杆转速，所述第二处理器用于设定第一处理器的智能控制参数，所述第三处理器用于根据市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及压力采集模块监控挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速，所述显示模块与第三处理器连接，用于显示挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速数据。

【技术特征摘要】
1.一种螺杆挤出机压力控制系统，其特征在于，所述压力控制系统包括压力采集模块、第一处理器、第二处理器、第三处理器、转速控制模块、市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及显示模块，所述压力采集模块用于采集挤出机出口的压力；所述转速控制模块用于挤出机的螺杆转速；所述第一处理器用于根据压力采集模块智能控制所述挤出机的螺杆转速，所述第二处理器用于设定第一处理器的智能控制参数，所述第三处理器用于根据市电电压采集模块、挤出机转速采集模块、出口温度采集模块以及压力采集模块监控挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速，所述显示模块与第三处理器连接，用于显示挤出机出口压力、出口温度、市电电压和挤出机转速数据。2.根据权利要求1所述的螺杆挤出机压力控制系统，其特征在于，所述转速控制模块包括D/A转换电路、V/I转换电路以及可控硅，所述可控硅与加热器电性连接，所述第一处理器的数字信号经过D/A转换模块、V/I转换模块转换得到模拟电流信号，所述模拟电流信号对可控硅控制进而控制所述挤出机的螺杆转速。3.根据权利要求1所述的螺杆挤出机压力控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程锡平，王福全，
申请(专利权)人：上海加略实业有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31