PLC塑料薄膜挤出机温度监控系统设计+梯形图(4)

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1.3.1 挤出机

1.3.2 监控系统

1.3.3 挤出机监控系统

1.4 课题研究内容及意义

1.4.1 课题研究内容

（1）了解塑料薄膜流涎机组的结构、工艺过程，掌握挤出机系统工作状态，以及温度监控范围，制定监控系统总体结构方案。

（2）完成挤出机上位机系统的WINCC组态过程。

（3）设计PID控制器，并进行MATLAB仿真。

（4）了解PLC的原理，并对下位机进行PLC选型、端口定义以及PLC编程。

1.4.2 课题研究意义

（1）通过对“塑料薄膜挤出机温度监控系统设计与开发”的研究，了解和掌握科研文献资料调研的过程，认识到机械自动控制原理在机械制造中发挥的重大的作用。

（2）通过课题开发和研究，提高了本人在科研过程中的解决问题、分析问题的能力；掌握可基本从事科学研究过程的基本手段。

（3）通过对常用的自动控制系统软件-SIMATIC WINCC和Step 7等软件的使用，提高了自己的动手能力。

1.5 各章节内容介绍文献综述

第一章绪论。首先阐述了流涎机组的组成，然后介绍了挤出机的系统结构、控制系统以及发展现状与趋势，最后对本课题的内容及意义进行了说明。

第二章总体方案设计。首先分析挤出机温度监控系统的工艺要求，然后分析监控系统的总体的结构，最后设计出控制结构并进行小结。

第三章基于WINCC的挤出机温度监控系统。主要介绍了监控系统的功能和结构的设计，最后利用西门子SIMATIC WINCC软件实现挤出机温度监控界面。

第四章基于PID的温度控制。本章首先介绍温度控制的需求，需要控制的精度。然后选择合适的传感器与热电偶，最后确定温度控制方案，设计基于PID的温度控制算法，并用MATLAB进行仿真，仿真结果表明控制效果满足要求。

第五章基于PLC的挤出机温度控制。在这一章中，主要对PLC进行概述，之后对系统的控制硬件进行选型以及对PLC编程。

总结主要总结本次课题研究的心得，以及对本次课题的理解和展望。

致谢

2 总体方案设计

挤出过程的挤出质量除与挤出机的性能有关外，在很大程度上取决于挤出成型的各种工艺参数，如物料的融化温度等。在塑料挤出过程中,机筒及机头承担将塑料粒加热、升高温度、完全熔融的任务。机筒及机头温度控制装置的可靠性及温控精度是保证制品品质的关键因素之一[12]。在流涎薄膜生产过程中，升高挤出机料筒的温度，有利于物料的充分塑化，降低熔体的粘度，同时可以增大熔体的体积流率，有利于提高流涎薄膜的生产效率，但是当温度过高时，挤出物呈现流体状态，形状不能控制，严重时甚至导致挤出过程不能正常进行，从而影响流涎薄膜的生产；降低挤出机料筒的温度，能够增强挤出物形状稳定性能，降低制品收缩率，但当温度过低时，会导致物料不能完全塑化，从而增大熔体的粘度，使挤出电机驱动功率及挤出螺杆的负载增加，严重时甚至导致零部件的致命损伤[13]。因此，薄膜产品的质量高低和挤出机料筒温度控制能力的好坏有关。