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造粒机电气控制系统的总体设计组成跟造粒机主要部件

2020-11-04 21:03:31

【一】、造粒机电气控制系统的总体设计组成

1配电系统

造粒机电气控制系统在完成总体设计之后,先要确定生产中的配电设计,利用工业生产的电网来实现整个生产线中所需要的电源。配电系统在严格满足工艺要求及标准的前提下要贯彻控制,操作简单,检查维修方便的原则。电气控制柜安装在指定区(配电室)。PLC输入系统采用本质型技术,输出系统采用隔爆型技术。在严格满足工艺要求的前提下做到动作有检测,故障有保护。主要停止器设有动作开关,驱动、张紧设有故障检测保护开关及相应软件逻辑保护。

造粒机电气控制系统的配电系统主要包括380V的工业三相交流电和经过变压器变成控制电压和直流电压。由电网提供的380V的工业三相交流电可以分为六条支路,一条支路实现给传送带的电机,喂料控制部分的变频器,造粒机的冷却风机,控制系统的液压部分供电;另一部分经过变压器变成230V/115V的单向交流电控制电压和24V直流电控制电压;还有一部分是给造粒系统的造粒切割机、冷却水泵电机,塑料颗粒下泄装置电机、干燥电机、塑料颗粒运送风机等供电;二条支路主要是给造粒机的两个加热区和膜头电机;第三条支路是给造粒机的自动换网装置和造粒机头区供电,第四条支路是给传送运料区的金属探测器供电;第五条支路是给物料压实电机供电;第六条给造粒机电机和变频供电。

2速度控制

传动系统是造粒生产线的主要组成部分之一。它的作用是驱动生产中的设备,并使它们能在设定的工艺条件下(如压力、温度、转速等)获得所转矩且能均匀地旋转。

造粒机的传动系「统通常包括电动机、减速装置和调速装置三部分组成。造粒过程的生产速度控制主要包括传动带电机的速度、喂料电机的喂料速度、造粒切割电机的旋转速度和挤出电机的速度等。根据不同的生产情况,如产量变化、原料或品种改变等,要求整个生产线的转速可以随时改变。在生产过程中,也要根据工艺要求对速度进行小范围调节。在出现故障时,则要立即减速,以便排除故障,而又不致产生大量废品。故对电动机要求能调速的,即要求采用调速电动机或者变频器进行调速。在造粒机生产线上造粒机的产量与螺杆的转速基本呈线性关系,螺杆转速的波动将直接导致制品的尺寸波动,因此造粒机的传动系统的挤出过程中非常重要。同时,喂料电机和旋转切刀电机也根据产量大小自动调整对整个生产过程起着非常大的作用。

在造粒生产过程中,造粒机电机的速度直接影响生产量,其确定后,整个生产速度也就跟着确定下来。物料压实机的速度根据生产速度的变化,及时准确地变化,与造粒机速度达到同步。造粒机电机、喂料电机和旋转切刀电机的速度采用变频调速方式,用PLC对变频器直接控制。这样,生产速度的信号通过触摸屏传给PLC,根据编制的控制算法的运行结果,经脉冲输出以控制各个生产过程的速度信号。

3温度控制

温度控制是整个生产线。在挤出塑化生产过程中,加热和冷却是塑料挤出成型过程能够正常世行的条件。随着螺杆的转速、挤出压力、外加热功率、以及造粒机周围介质的温度变化,料筒中熔体温度也会相应地变化,为使塑料始终能在其工艺所要求的温度范围内挤出.一般是通过对加热和冷却元件的通断控制,不断地调节机筒内塑料的温度。因此,在造粒机一般都设有加热冷却装置以及温度测量、温度控制的仪器仪表等。

对于一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。我们采用多回路的温度控制系统实现整个生产线的温度调节。而造粒机的温度控制部位一般是在挤出塑化部分的料筒熔体温度与模头温度。模头温度直接影响产品的表面光亮度,料筒熔体温度影响产品的内在塑化效果,两者原理一样,起主要作用的是料筒熔体温度控制。对于造粒机温度控制系统一般采用“温控仪表+接触器+电加热器”的控制方式,该方案温控效果很不理想,超调量大,响应时间长,稳态误差大(达±10℃)。我们通过采用多回路温度控制器来实现料筒和模头的温度单个闭合回路温度控制,同时采用增量式PID控制算法提高温度控制,这样的稳态误差大约为±1℃。

【二】、造粒机主要部件

1)模板

模板通过螺钉与模头外壳相连。它由模板体、产品孔和隔热层构成。模板的加热介质为油。

2)造粒机罩

造粒机罩通过螺钉与刀轴承装配相连,并由造粒机支架支撑。粒子水供水和排水管道分别安装在造粒机罩的底端。造粒机罩自动卡接到模头外壳上。罩上安装了4个Cytrac夹紧元件以便实现自动卡接。自动卡接时卡入夹紧元件的销安装在模头外壳上。

3)切割装置

切割装置由刀轴承装配、转刀和造粒机刀构成,并安装在造粒机罩和驱动装置之间。

该装置由造粒机支架支撑。造粒机刀安装在转刀上。造粒机刀的数量由产量和产品决定。

刀安装后,将转刀推向刀轴,然后用螺钉固定。为了获得佳的切割效果和小的刀磨损量,刀轴在液压缸的作用下向模板作轴向运动。生产期间,造粒机刀向模板切割面施压。

压力强度由产品决4)驱动装置

刀轴由安装在石蜡成型机支架上的频控电动机驱动。功率由电动机经万向轴传输至刀轴。万向轴配有防护罩。

5)造粒机支架

造粒机支架位于锚定在底座的两段轨道上。支架在液压缸的作用下移动。移动所需的液压由安装在造粒机支架上的液压装置提供。

6)液压装置

液压装置控制所有的液压功能:a.造粒机支架的移动b.造粒机罩的自动卡接。刀轴调节。液压装置是一台固定在造粒机支架端部平台的成套机组。装置槽中有两条液压回路。每条配有一台泵。两条回路相互。一条液压回路用于实现以下功能:a.造粒机支架的移动b.造粒机罩的自动卡接。另一条液压回路用于刀轴调节。


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