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| 鋁型材擠壓機的自動化控制與故障分析 |
| 來源：中國鋁材信息網(wǎng)，更新時間：2010-5-31 15:36:33，閱讀：
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隨著國內(nèi)建筑業(yè)的迅猛發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，塑鋼門窗正以其環(huán)保、節(jié)能、美觀、實用等特點逐漸取代鋁合金門窗及鐵、木門窗并對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)升級與更新?lián)Q代。早期異型材擠出機的控制系統(tǒng)通過溫控儀表加上繼電器控制或者是簡單的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）的可編程計算機控制PCC為核心的智能化人機界面控制系統(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。近幾年國內(nèi)進(jìn)口的生產(chǎn)線中，人機界面控制系統(tǒng)占多數(shù)。國內(nèi)幾家品牌企業(yè)如福田建材、申威達(dá)、震雄也已經(jīng)開始引用并投放市場。因此，基于PCC的智能化人機界面控制系統(tǒng)將是擠出機自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。
型材擠出設(shè)備的自動化控制一般由電路和氣路來控制完成，型材擠出機組由擠出機、定型臺、牽引機、切割機、翻料架幾個單元組成，新型的擠出機組牽引機、切割機組合為一個整體，即牽引切割機，更趨和諧和便于操作。
本文以北京福田塑機E系列SY240E型為例就各單機及綜合控制的程序原理以及其過程中出現(xiàn)的故障逐一作簡明論述：
一、擠出機主機
可分為以下幾部分：
1．傳動、擠壓系統(tǒng)，是靠主變頻器控制變頻調(diào)速電機，通過減速箱分配箱、十字花鍵，逐級傳遞給螺桿來完成，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)，是由機筒加熱冷卻、模頭加熱、螺桿芯部加熱冷卻來構(gòu)成，由電腔程序來控制，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)能在加熱過程中自動優(yōu)化演算PID各參數(shù)，演算完成后自動賦值，也可以根據(jù)自已經(jīng)驗進(jìn)行手動對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)加熱段給定一個溫度值如180℃，由熱電偶測得數(shù)據(jù)。加熱時隨溫度的逐漸升高，其加熱的頻率逐漸降低，加熱時間也逐漸縮短，當(dāng)≥180℃時，該區(qū)開始冷卻，風(fēng)機開始工作。（冷卻又分風(fēng)冷和油冷兩種）當(dāng)≤180℃又開始加熱，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，且是通過導(dǎo)熱介質(zhì)來傳熱，當(dāng)溫度≤80℃芯溫加熱管加熱工作，通過油泵循環(huán)來給螺桿提供熱量，當(dāng)溫度≥80℃冷卻器供水電磁閥打開，油通過冷卻器冷卻后通過油泵循環(huán)來帶走螺桿內(nèi)多余熱量。機筒二、三、四區(qū)以及芯溫在自動控制的基礎(chǔ)上，另設(shè)有一個手動強制冷卻功能來控制瞬間的溫度增高。
3．自動供料系統(tǒng)，是由時間繼電器或料位計來傳輸信號控制的，當(dāng)缺料時料位計傳輸信號，系統(tǒng)開始供料，供料滿后料位計信號中斷，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實現(xiàn)，其比例根據(jù)主機螺桿的的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)，主機電流和轉(zhuǎn)矩直接受加料多少來影響，加料少，主機電流和轉(zhuǎn)矩降低。反之則升高。當(dāng)喂料過多，實際電流超過其額定電流或轉(zhuǎn)矩超過其設(shè)定值時主機會過載報警停機，一般控制在額定值的50%~80%。
5．真空排氣系統(tǒng)是直接用按鈕來控制真空泵完成的，真空開啟時電磁閥打開，關(guān)閉時則電磁閥隨之關(guān)閉。
二、定型臺
定型臺相對于主機或牽引機來說要簡單得多。定型臺的控制直接由按鈕來操作各真空泵，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、自動或手動調(diào)位裝置、這些都是靠直接控制來實現(xiàn)。
三、牽引切割機
牽引切割機控制系統(tǒng)與翻料架組合完成，最終有電器和氣路來實現(xiàn)�？煞譃橐韵聨讉�部分：
1、牽引傳動
牽引傳動部分也是靠變頻器來同時控制上下兩個減速裝置來完成，上下履帶的壓緊放松靠電路控制，氣路由氣缸來完成。
2、切割部位
3、牽引切割機在運行中應(yīng)注意
四、牽引常見故障
在主機與輔機之間采用CAN總線方式通訊控制，下位機CPN2003與定型臺、牽引機通過CX408擴(kuò)展模塊，其相互間也采用CAN總線方式通訊，其作用是信號傳輸來完成整線操作和同步調(diào)速，同步調(diào)速時要將畫面狀態(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)速時任何一項不能為零。然后再調(diào)回微調(diào)來對個別數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整來滿足型材擠出的要求。
電腔控制的優(yōu)點是一般設(shè)備故障都會在屏幕上顯示，比較直觀，只要對其顯示的故障進(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)驗來逐項排查，要費時間。但電腔控制的設(shè)備缺點在于，一般的故障都有可能造成全線停機。 |
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