PLC控制系統(tǒng)在塑料 擠壓造粒設(shè)備改造中的應(yīng)
聚乙烯塑料生產(chǎn)中，擠壓造粒設(shè)備的控制系統(tǒng)是保障設(shè)備正常運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。各生產(chǎn)線的設(shè)備中大多是采用純硬件搭接的控制系統(tǒng)或配套DCS控制系統(tǒng)。依據(jù)擠壓造粒設(shè)備的控制特點(diǎn)，在近期新建國產(chǎn)擠壓造粒設(shè)備中，采用PLC控制系統(tǒng)代替了原來由繼電器搭接的陳舊古老的控制系統(tǒng)。改造后的PLC控制系統(tǒng)具有功能強(qiáng)勁、性能穩(wěn)定、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
改造前，由于進(jìn)料的不穩(wěn)定性及產(chǎn)品牌號改變的經(jīng)常性，手動操作很難使產(chǎn)品達(dá)到較理想的水平，且經(jīng)常出現(xiàn)堵料、防爆膜由于壓力過高損壞及其它機(jī)械故障等。采用PLC控制系統(tǒng)控制后，改善了設(shè)備運(yùn)行的可靠性及連續(xù)穩(wěn)定性，使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到較高水平。
1 設(shè)備工藝特點(diǎn)及控制要求
1.1 設(shè)備工藝特點(diǎn)
塑料生產(chǎn)線設(shè)備工藝流程主要包括混煉機(jī)、喂料機(jī)、熔融泵和切粒機(jī)4個部分，過程見圖1。
圖1 設(shè)備工藝流程
混煉機(jī)功能是將不同原料成分進(jìn)行混合，并塑煉成一種稠狀流體—熔體塑料；喂料機(jī)用于吸納從混煉機(jī)流出的熔體塑料，并將其均勻地傳送到熔融泵入口進(jìn)行迅速地升壓擠出。經(jīng)過塑煉處理過的熔體塑料，在高壓下被擠過模板成條絲狀；在切粒機(jī)中被均勻地切割，最后形成標(biāo)準(zhǔn)的顆粒產(chǎn)品，通過顆粒水冷卻輸送到后系統(tǒng)工序。擠壓機(jī)的自動控制流程如圖2所示。
圖2 擠壓機(jī)子自動控制流程
圖中，F(xiàn)T-2425為混煉機(jī)入料流量，量程為0～15T/h；
PT-2426為喂料機(jī)出口壓力，量程為0～10MPa；
PT-2427為熔融泵出口壓力，量程為0～50MPa。
PT-2426為喂料機(jī)出口壓力，量程為0～10MPa；
PT-2427為熔融泵出口壓力，量程為0～50MPa。
1.2 控制要求
1.2.1 主要回路控制
擠壓機(jī)主要需要3個控制環(huán)節(jié)：喂料機(jī)控制回路、熔融泵控制回路和切粒機(jī)控制回路。
(1) 喂料機(jī)控制回路。在混煉機(jī)的入口設(shè)有一電子秤，可檢測入料動態(tài)流量，其變化用于控制喂料機(jī)的吃料速度。
(2) 熔融泵控制回路。該回路采用串級控制，即熔融泵工作速度由喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速和喂料機(jī)的出口壓力共同來控制。其中喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速作為輔助控制參數(shù)，喂料機(jī)出口壓力的(+,輸出作為主要控制參數(shù)，即通過對熔融泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，控制喂料機(jī)出口壓力穩(wěn)定在5 MPa。
(3) 切粒機(jī)控制回路。該回路也采用串級控制，即切粒機(jī)的工作速度由熔融泵的轉(zhuǎn)速和熔融泵的出口壓力共同來控制。其中熔融泵的轉(zhuǎn)速作為輔助控制參數(shù)，熔融泵出口壓力的PID輸出作為主要控制參數(shù)，即通過對切粒機(jī)轉(zhuǎn)速的控制調(diào)節(jié)，以保證產(chǎn)品顆粒尺寸均勻，外觀合格。
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