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| 鋁型材擠壓機(jī)的自動(dòng)化控制與故障分析 |
| 來(lái)源：中國(guó)鋁材信息網(wǎng)，更新時(shí)間：2010-5-31 15:36:33，閱讀：
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隨著國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的迅猛發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，塑鋼門(mén)窗正以其環(huán)保、節(jié)能、美觀、實(shí)用等特點(diǎn)逐漸取代鋁合金門(mén)窗及鐵、木門(mén)窗并對(duì)塑料異型材的需求提出更高的要求，這就必然促進(jìn)異型材擠出生產(chǎn)裝備的技術(shù)升級(jí)與更新?lián)Q代。早期異型材擠出機(jī)的控制系統(tǒng)通過(guò)溫控儀表加上繼電器控制或者是簡(jiǎn)單的PLC可編程邏輯控制，線路復(fù)雜，保養(yǎng)及維修困難，同時(shí)操作也不方便，影響了生產(chǎn)效率與型材制品質(zhì)量。90年代初，國(guó)際著名的異型材擠出設(shè)備制造商，如巴頓菲爾、辛辛那提、泰森等都不約而同采用了基于奧地利貝加萊（B＆R）的可編程計(jì)算機(jī)控制PCC為核心的智能化人機(jī)界面控制系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的分立元件控制系統(tǒng)，極大地提高了擠出線的生產(chǎn)控制水平。近幾年國(guó)內(nèi)進(jìn)口的生產(chǎn)線中，人機(jī)界面控制系統(tǒng)占多數(shù)。國(guó)內(nèi)幾家品牌企業(yè)如福田建材、申威達(dá)、震雄也已經(jīng)開(kāi)始引用并投放市場(chǎng)。因此，基于PCC的智能化人機(jī)界面控制系統(tǒng)將是擠出機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。
型材擠出設(shè)備的自動(dòng)化控制一般由電路和氣路來(lái)控制完成，型材擠出機(jī)組由擠出機(jī)、定型臺(tái)、牽引機(jī)、切割機(jī)、翻料架幾個(gè)單元組成，新型的擠出機(jī)組牽引機(jī)、切割機(jī)組合為一個(gè)整體，即牽引切割機(jī)，更趨和諧和便于操作。
本文以北京福田塑機(jī)E系列SY240E型為例就各單機(jī)及綜合控制的程序原理以及其過(guò)程中出現(xiàn)的故障逐一作簡(jiǎn)明論述：
一、擠出機(jī)主機(jī)
可分為以下幾部分：
1．傳動(dòng)、擠壓系統(tǒng)，是靠主變頻器控制變頻調(diào)速電機(jī)，通過(guò)減速箱分配箱、十字花鍵，逐級(jí)傳遞給螺桿來(lái)完成，其中變頻器中所輸入的程序以及參數(shù)值，在設(shè)備出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)定完成，不能隨意更改。
2．加熱、冷卻系統(tǒng)，是由機(jī)筒加熱冷卻、模頭加熱、螺桿芯部加熱冷卻來(lái)構(gòu)成，由電腔程序來(lái)控制，由B＆R溫度模塊配以PID溫控軟件取代傳統(tǒng)溫控表、系統(tǒng)能在加熱過(guò)程中自動(dòng)優(yōu)化演算PID各參數(shù)，演算完成后自動(dòng)賦值，也可以根據(jù)自已經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)對(duì)PID各參數(shù)進(jìn)行賦值，溫度控制精確到±℃。其工作原理是在各區(qū)加熱段給定一個(gè)溫度值如180℃，由熱電偶測(cè)得數(shù)據(jù)。加熱時(shí)隨溫度的逐漸升高，其加熱的頻率逐漸降低，加熱時(shí)間也逐漸縮短，當(dāng)≥180℃時(shí)，該區(qū)開(kāi)始冷卻，風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作。（冷卻又分風(fēng)冷和油冷兩種）當(dāng)≤180℃又開(kāi)始加熱，周而復(fù)始，最終達(dá)到平衡。芯溫冷卻也是一樣的道理，只是其設(shè)定溫度較低在80℃左右，且是通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)來(lái)傳熱，當(dāng)溫度≤80℃芯溫加熱管加熱工作，通過(guò)油泵循環(huán)來(lái)給螺桿提供熱量，當(dāng)溫度≥80℃冷卻器供水電磁閥打開(kāi)，油通過(guò)冷卻器冷卻后通過(guò)油泵循環(huán)來(lái)帶走螺桿內(nèi)多余熱量。機(jī)筒二、三、四區(qū)以及芯溫在自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，另設(shè)有一個(gè)手動(dòng)強(qiáng)制冷卻功能來(lái)控制瞬間的溫度增高。
3．自動(dòng)供料系統(tǒng)，是由時(shí)間繼電器或料位計(jì)來(lái)傳輸信號(hào)控制的，當(dāng)缺料時(shí)料位計(jì)傳輸信號(hào)，系統(tǒng)開(kāi)始供料，供料滿后料位計(jì)信號(hào)中斷，供料停止。
4．喂料系統(tǒng)，也是由變頻器控制變頻調(diào)速擺線針輪減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其比例根據(jù)主機(jī)螺桿的的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)，主機(jī)電流和轉(zhuǎn)矩直接受加料多少來(lái)影響，加料少，主機(jī)電流和轉(zhuǎn)矩降低。反之則升高。當(dāng)喂料過(guò)多，實(shí)際電流超過(guò)其額定電流或轉(zhuǎn)矩超過(guò)其設(shè)定值時(shí)主機(jī)會(huì)過(guò)載報(bào)警停機(jī)，一般控制在額定值的50%~80%。
5．真空排氣系統(tǒng)是直接用按鈕來(lái)控制真空泵完成的，真空開(kāi)啟時(shí)電磁閥打開(kāi)，關(guān)閉時(shí)則電磁閥隨之關(guān)閉。
二、定型臺(tái)
定型臺(tái)相對(duì)于主機(jī)或牽引機(jī)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單得多。定型臺(tái)的控制直接由按鈕來(lái)操作各真空泵，給水泵、排水泵以及加熱校直、吹風(fēng)等裝置且根據(jù)需要設(shè)有前后、左右、上下、自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)位裝置、這些都是靠直接控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。
三、牽引切割機(jī)
牽引切割機(jī)控制系統(tǒng)與翻料架組合完成，最終有電器和氣路來(lái)實(shí)現(xiàn)�？煞譃橐韵聨讉�(gè)部分：
1、牽引傳動(dòng)
牽引傳動(dòng)部分也是靠變頻器來(lái)同時(shí)控制上下兩個(gè)減速裝置來(lái)完成，上下履帶的壓緊放松靠電路控制，氣路由氣缸來(lái)完成。
2、切割部位
3、牽引切割機(jī)在運(yùn)行中應(yīng)注意
四、牽引常見(jiàn)故障
在主機(jī)與輔機(jī)之間采用CAN總線方式通訊控制，下位機(jī)CPN2003與定型臺(tái)、牽引機(jī)通過(guò)CX408擴(kuò)展模塊，其相互間也采用CAN總線方式通訊，其作用是信號(hào)傳輸來(lái)完成整線操作和同步調(diào)速，同步調(diào)速時(shí)要將畫(huà)面狀態(tài)調(diào)到微調(diào)功能后先將擠出、喂料、牽引按一定的比例調(diào)其數(shù)據(jù)＞0后，換到同步功能后調(diào)速到工藝要求的數(shù)值，應(yīng)該注意的是在同步調(diào)速時(shí)任何一項(xiàng)不能為零。然后再調(diào)回微調(diào)來(lái)對(duì)個(gè)別數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)滿足型材擠出的要求。
電腔控制的優(yōu)點(diǎn)是一般設(shè)備故障都會(huì)在屏幕上顯示，比較直觀，只要對(duì)其顯示的故障進(jìn)得排除使其復(fù)位，便能使設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行，與以前的控制方式相比，除變頻器故障外，其他故障只能靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)逐項(xiàng)排查，要費(fèi)時(shí)間。但電腔控制的設(shè)備缺點(diǎn)在于，一般的故障都有可能造成全線停機(jī)。 |
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