双螺杆挤出造粒机,主要通过加热来实现塑料原料的融化,挤出机的温控采用加热冷却双控制,通常采用非连续的控制模式,加热通过控制固态继电器的通断来控制电加热器工作,当温度高于设定值时,通过水冷或者风冷来实现冷却,因此要设定的是加热和冷却周期值T,加热周期T一般设定的是3-10秒,冷却周期T一般为1-2秒。
PID值:挤出机温度控制,采用加热冷却双PID控制,其中P值影响大,因此首先设定比例值P,即调节器的比例带,P越大,响应越快,超调越大,越不灵敏。而P值越小,响应越迟钝,超调越小,但是稳态误差越大;一般当温度低于设定温度值而不及时给出加热信号,就应该增加加热P值,当温度高于设定值而不及时给冷却信号,就用该增加冷却P值;而当加热或冷却超调过大时,就应该减小对应的P值;其次是调整I值,即积分时间,以解除比例控制系统达到的稳态误差,太大会延缓系统达到平衡的时间,太小会频繁波动。然后调整D值,设定微分时间,超前判断系统的干扰,提前做出响应动作,提高控制的稳定性。
目前挤出机温控模式包括温控仪表控制和PLC 温度控制,采用温控仪表控制的,通常采用的是加热电压输出、冷却继电器输出型仪表,比如OMRON E5EC-QR2ASM-828系列温控表,具备自整定功能,选定加热冷却双PID控制模式,在设备具备开机条件后,启动自整定功能,进入自整定状态,完成自整定后,会自动记录PID值,从而实现很高的控制精度。
PLC温度控制通过温度传感器模块采集温度值,PLC CPU进行PID运算,给输出模块加热或者冷却输出信号,也是目前在挤出机行业得到大量应用的温控方法之一;为了减少干扰和接线,把温度传感器模块安装在机身盒上,通过PROFINET和CPU 通讯, CPU 根据设定值和实际值做PID运算,给PLC输出模块工作指令,实现温度控制;
目前PLC还不具备自整定功能,而PID的设定和温控精度息息相关,特别是有的挤出机产线,会用于不同物料特性的材料生产,同样的PID参数,无法匹配不同场景,因此我们提出了PID参数配方功能。在工艺人员生产某种材料时,设定的PID参数在满足温控精度要求后,可以把该温控PID值存储到PID配方中,下次生产该材料的时候,可以直接调用该PID配方参数。