CN106448919A - 一种交联线智能加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交联线智能加热系统,包括温度检测系统、温度加热系统、温度冷却系统、温度控制系统和人机交互界面,温度检测系统包括温度传感器和导线;温度加热系统包括断路器、接触器、固态继电器和铸铝加热块;温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀;温度控制系统包括电源模块、从站扩展模块、热电偶温度信号采集模块和数字量输出模块;温度检测系统与温度控制系统连接,温度控制系统与温度加热系统以及温度冷却系统连接,本发明能够实时的控制温度,有效减少工艺损失,降低交联电缆的生产成本。

Description

一种交联线智能加热系统
技术领域
本发明涉及交联线控制系统,特别涉及一种交联线智能加热系统。
背景技术
三层共挤式干法交联生产线是生产电缆的设备。电缆的生产工艺比较复杂,温度、压力、速度这三个工艺参数需要根据工艺特性实时控制,采用硬逻辑实现控制功能,具有接线繁琐、功能单一、故障点多、可靠性低、维修率较高、运行模式不能灵活切换、各冷却器使用寿命不均衡等缺点。生产过程中出现电缆停止行进时,加热块的降温十分缓慢,会导致电缆长时间处于加热状态造成烧焦现象。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种交联线智能加热系统。
本发明的技术方案为:一种交联线智能加热系统,包括生产线上的3台挤塑机、温度检测系统、温度加热系统、温度冷却系统、温度控制系统和人机交互界面;
温度检测系统包括温度传感器和导线;
温度加热系统包括断路器、接触器、固态继电器和铸铝加热块,断路器,用来给加热系统提供电源并带有漏电保护;接触器,用来控制加热系统电源的通断;固态继电器,用于控制铸铝加热块的工作状态;采用铸铝加热块进行加热;
温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀,断路器用来给冷却系统提供电源;固态继电器用于控制电磁阀的工作;电磁阀用于控制水路的通断;
温度控制系统包括电源模块、从站扩展模块、热电偶温度信号采集模块和数字量输出模块;温度检测系统与温度控制系统连接,温度控制系统与温度加热系统以及温度冷却系统连接。
进一步地,所述生产线上的3台挤塑机分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机。
进一步地,所述温度传感器为K型热电偶,所述导线为K型补偿导线,所述K型补偿导线将热电偶信号送到热电偶温度信号采集模块进行处理;所述固态继电器采用光耦。
进一步地,所述温度加热系统包括65挤塑机温区的加热控制回路,65挤塑机温区的加热控制回路为:电源线连接断路器Q1,断路器Q1与接触器KM1连接,接触器KM1与光耦SSR1的输入触点连接,光耦SSR1的输出触点和铸铝加热块连接,铸铝加热块与断路器Q1连接,断路器Q1接零线构成回路。
进一步地,所述温度加热系统包括90挤塑机温区的加热控制回路,所述加热控制回路为:第一支路为电源线L1与断路器Q2连接,断路器Q2与接触器连KM2接,接触器KM2与第一光偶SSR2的输入触点连接,第一光耦SSR2的输出触点与第一铸铝加热块201连接;第二支路为电源线L2与断路器Q2连接,断路器Q2与接触器KM2连接,接触器KM2与第二光耦SSR3的输入触点连接,第二光耦SSR3的输出触点与第二铸铝加热块202连接;第三支路为电源线L3连接断路器Q2,断路器Q2与接触器KM2连接,接触器KM2与第三铸铝加热块203连接,第一铸铝加热块201的一端与第二铸铝加热块202的一端连接,第二铸铝加热块202的另一端与第三铸铝加热块203的一端连接,第三铸铝加热块203的另一端与第一铸铝加热块201的另一端连接构成回路,第一光耦SSR2和第二光耦SSR3的输入端连接数字量输出模块。
进一步地,所述温度加热系统包括150挤塑机温区的加热控制回路,所述加热控制回路为:第一支路为电源线L1与断路器Q3连接,断路器Q3与接触器连KM3接,接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接,第一光耦SSR4的输出触点与第一铸铝加热块204连接;第二支路为电源线L2与断路器Q3连接,断路器Q3与接触器KM3连接,接触器KM3与第二光耦SSR5的输入触点连接,第二光耦SSR5的输出触点与第二铸铝加热块205连接;第三支路为电源线L3连接断路器Q3,断路器Q3与接触器KM3连接,接触器KM3与第三铸铝加热块206连接,第一铸铝加热块204的一端与第二铸铝加热块205的一端连接,第二铸铝加热块205的另一端与第三铸铝加热块206的一端连接,第三铸铝加热块206的另一端与第一铸铝加热块204的另一端连接构成回路,第一光耦SSR4和第二光耦SSR5的输入端连接数字量输出模块。
进一步地,所述温度冷却系统包括65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机温区的冷却控制回路,冷却控制回路为:电源的输出端与断路器连接,断路器与光耦的输入触点连接,光耦的输出触点与第一电磁阀连接,第一电磁阀的另一端与断路器连接,断路器接零线构成回路,第二电磁阀并联在第一电磁阀的两端。
进一步地,所述65挤塑机底部设有滑轨,机架设置在滑轨上,所述65挤塑机底部设有滑轨,机架设置在滑轨上,机架通过固定板与螺筒的一端连接,螺筒上设置有4个温区,螺杆设置在螺筒的内部,铸铝加热块设置在螺筒上,螺筒的另一端与减速机连接。
进一步地,所述90挤塑机底部设有滑轨,机架设置在滑轨上,机架通过固定板与螺筒的一端连接,螺筒上设置有4个温区,螺杆设置在螺筒的内部,铸铝加热块设置在螺筒上,螺筒的另一端与减速机连接。
进一步地,所述150挤塑机底部设有滑轨,机架设置在滑轨上,机架通过固定板与螺筒的一端连接,螺筒上设置有7个温区,螺杆设置在螺筒的内部,铸铝加热块设置在螺筒上,螺筒的另一端与减速机连接。
本发明的有益效果为:通过人机界面,实现程智能化控制加热冷却温度,将温度控制在±2℃之内,能够实时的控制温度,有效减少工艺损失,降低交联电缆的生产成本;另外,节省了大量的接触器和继电器,使安装、接线工作量大为减少,提高可靠性。
附图说明
图1为本发明的模块示意图;
图2为本发明的65挤塑机的主视图;
图3为本发明的65挤塑机的剖视图
图4为本发明的90挤塑机的主视图;
图5为本发明的90挤塑机的剖视图;
图6为本发明的150挤塑机的主视图;
图7为本发明的150挤塑机的部分细节图;
图8为本发明的温度检测系统的电气连接结构示意图;
图9为本发明的65挤塑机的温区加热系统的电气连接结构示意图;
图10为本发明的90挤塑机的温区加热系统的电气连接结构示意图;
图11为本发明的150挤塑机的温区加热系统的电气连接结构示意图;
图12为本发明的温度冷却系统的电气连接结构示意图;
图13为65挤塑机温区的人机交互界面;
图14为90挤塑机温区的人机交互界面;
图15为150挤塑机温区的人机交互界面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种交联线智能加热系统包括温度检测系统、温度加热系统、温度冷却系统、温度控制系统和人机交互界面组成。参阅图1所示,温度检测系统与温度控制系统连接,温度控制系统与温度加热系统以及温度冷却系统连接。温度控制系统包括电源模块(PS307)、从站扩展模块(IM153)、热电偶温度信号采集模块(SM331)和数字量输出模块(SM322)。电源模块(PS307)与从站扩展模块(IM153)连接,从站扩展模块(IM153)与热电偶温度信号采集模块(SM331)连接,热电偶温度信号采集模块(SM331)与数字量输出模块(SM322)连接。温度控制系统的工作原理为:由热电偶温度采集模块采集的温度信号,经过编写的PID程序处理后,通过数字量输出模块控制温度加热系统和温度冷却系统的加热、冷却的状态,将温度控制在±2℃之内。
交联生产线上有3台挤塑机,分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机,65挤塑机的机身为4个温区,90挤塑机的机身为4个温区,150挤塑机的机身7个温区。每一区都有一路温度控制系统控制进行加热和冷却,每一区的温度控制都可以单独的开启或关闭,相互之间互不干扰,温度控制相互独立。
参阅图2和图3所示,为65挤塑机的结构示意图,65挤塑机底部设有滑轨1,机架2设置在滑轨1上,机架2通过固定板3与螺筒4的一端连接,螺筒4上设置有4个温区,螺杆5设置在螺筒4的内部,铸铝加热块6设置在螺筒4外部,螺筒4的另一端与减速机7连接。
图4和图5为90挤塑机的结构示意图,90挤塑机底部设有滑轨1,机架2设置在滑轨1上,机架2通过固定板3与螺筒4的一端连接,螺筒4上设置有4个温区,螺杆5设置在螺筒4的内部,铸铝加热块6设置在螺筒4外部,螺筒4的另一端与减速机7连接。
参阅图6和图7所示,为150挤塑机的结构示意图,150挤塑机底部设有滑轨1,机架2设置在滑轨1上,机架2通过固定板3与螺筒4的一端连接,螺筒4上设置有7个温区,螺杆5设置在螺筒4的内部,铸铝加热块6设置在螺筒4外部,螺筒4的另一端与减速机7连接。
参阅图8所示,温度检测系统包括温度传感器和导线,温度传感器采用K型热电偶,用于检测铸铝加热块的温度,K型热电偶上连接有K型补偿导线,K型补偿导线将热电偶信号送到热电偶温度信号采集模块进行处理。K型补偿导线具有接地保护。
温度加热系统包括:断路器、接触器、固态继电器和铸铝加热块,断路器、接触器、固态继电器、铸铝加热块依次电连接。断路器用来给加热系统提供电源并带有漏电保护;接触器用来控制加热系统电源的通断;固态继电器用于控制铸铝加热块的工作状态;采用铸铝加热块进行加热。温度控制系统将采集到的热电偶信号进行处理,然后输出信号控制固态继电器的通断来控制加热块的加热状态。固态继电器采用光耦。同一生产线上温区的加热控制回路是相同。
实施例一
对于65挤塑机温区2-温区5进行加热控制,每一温区都有一路加热控制回路。
参阅图9所示,65挤塑机温区的加热控制回路为:电源线连接断路器Q1,断路器Q1与接触器KM1连接,接触器KM1与光耦SSR1的输入触点连接,光耦SSR1的输出触点和铸铝加热块连接,铸铝加热块与断路器Q1连接,断路器Q1接零线构成回路。
实施例二
对于90挤塑机温区2-温区5进行加热控制,每一温区的一路加热控制回路,每个温区中包括断路器、接触器、两个光耦和三个铸铝加热块;参阅图10所示,90挤塑机温区的加热控制回路:第一支路为电源线L1与断路器Q2连接,断路器Q2与接触器连KM2接,接触器KM2与第一光偶SSR2的输入触点连接,第一光耦SSR2的输出触点与第一铸铝加热块201连接;第二支路为电源线L2与断路器Q2连接,断路器Q2与接触器KM2连接,接触器KM2与第二光耦SSR3的输入触点连接,第二光耦SSR3的输出触点与第二铸铝加热块202连接;第三支路为电源线L3连接断路器Q2,断路器Q2与接触器KM2连接,接触器KM2与第三铸铝加热块203连接,第一铸铝加热块201的一端与第二铸铝加热块202的一端连接,第二铸铝加热块202的另一端与第三铸铝加热块203的一端连接,第三铸铝加热块203的另一端与第一铸铝加热块201的另一端连接构成回路,第一光耦SSR2和第二光耦SSR3的输入端连接数字量输出模块。第一铸铝加热块201、第二铸铝加热块202和第三个铸铝加热块203接地保护。
实施例三
参阅图11所示,对于150挤塑机温区3-温区9进行加热控制,150挤塑机温区的加热控制回路:第一支路为电源线L1与断路器Q3连接,断路器Q3与接触器连KM3接,接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接,第一光耦SSR4的输出触点与第一铸铝加热块204连接;第二支路为电源线L2与断路器Q3连接,断路器Q3与接触器KM3连接,接触器KM3与第二光耦SSR5的输入触点连接,第二光耦SSR5的输出触点与第二铸铝加热块205连接;第三支路为电源线L3连接断路器Q3,断路器Q3与接触器KM3连接,接触器KM3与第三铸铝加热块206连接,第一铸铝加热块204的一端与第二铸铝加热块205的一端连接,第二铸铝加热块205的另一端与第三铸铝加热块206的一端连接,第三铸铝加热块206的另一端与第一铸铝加热块204的另一端连接构成回路,第一光耦SSR4和第二光耦SSR5的输入端连接数字量输出模块。
温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀。温度冷却采用水冷,通过电磁阀控制水路的通断。其中电磁阀每一路配两个,其中一个作为备用。断路器用来给冷却系统提供电源;温度控制系统将采集到的热电偶信号进行处理,然后输出信号控制固态继电器的通断来控制冷却电磁阀的通断状态。同一生产线上温区的冷却控制回路是相同。
实施例四
对于65挤塑机温区2-温区5的冷却控制回路,每一温区都有一路冷却控制回路,每组回路中包括断路器、固态继电器和两个电磁阀。
参阅图12所示,65挤塑机温区的冷却控制回路为:电源的输出端与断路器Q4连接,断路器Q4与光耦SSR6的输入触点连接,光耦SSR6的输出触点与第一电磁阀301连接,第一电磁阀301的另一端与断路器Q4连接,断路器Q4的一端接零线构成回路,第二电磁阀302并联在第一电磁阀301的两端。
90挤塑机温区和150挤塑机温区的冷却控制回路同65挤塑机上温区的冷却控制回路。
人机交互界面为西门子触摸屏,可以显示设定温度和实际温度;西门子触摸屏上设有按钮,通过按钮操作实现每一温区的温度控制。图13为65挤塑机温区的人机交互界面,图14为90挤塑机温区的人机交互界面,图15为150挤塑机温区的人机交互界面。
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种交联线智能加热系统,其特征在于:包括生产线上的3台挤塑机、温度检测系统、温度加热系统、温度冷却系统、温度控制系统和人机交互界面;
温度检测系统包括温度传感器和导线;
温度加热系统包括断路器、接触器、固态继电器和铸铝加热块,断路器,用来给加热系统提供电源并带有漏电保护;接触器,用来控制加热系统电源的通断;
固态继电器,用于控制铸铝加热块的工作状态;采用铸铝加热块进行加热;
温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀,断路器用来给冷却系统提供电源,固态继电器用于控制电磁阀的工作;电磁阀用于控制水路的通断;
温度控制系统包括电源模块、从站扩展模块、热电偶温度信号采集模块和数字量输出模块;
温度检测系统与温度控制系统连接,温度控制系统与温度加热系统以及温度冷却系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述生产线上的3台挤塑机分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机。
3.根据权利要求1所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述温度传感器为K型热电偶,所述导线为K型补偿导线,所述K型补偿导线将热电偶信号送到热电偶温度信号采集模块进行处理;所述固态继电器采用光耦。
4.根据权利要求1或2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述温度加热系统包括65挤塑机温区的加热控制回路,65挤塑机温区的加热控制回路为:电源线连接断路器Q1,断路器Q1与接触器KM1连接,接触器KM1与光耦SSR1的输入触点连接,光耦SSR1的输出触点和铸铝加热块连接,铸铝加热块与断路器Q1连接,断路器Q1接零线构成回路。
5.根据权利要求1或2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述温度加热系统包括90挤塑机温区的加热控制回路,所述加热控制回路为:第一支路为电源线L1与断路器Q2连接,断路器Q2与接触器连KM2接,接触器KM2与第一光偶SSR2的输入触点连接,第一光耦SSR2的输出触点与第一铸铝加热块201连接;第二支路为电源线L2与断路器Q2连接,断路器Q2与接触器KM2连接,接触器KM2与第二光耦SSR3的输入触点连接,第二光耦SSR3的输出触点与第二铸铝加热块202连接;第三支路为电源线L3连接断路器Q2,断路器Q2与接触器KM2连接,接触器KM2与第三铸铝加热块203连接,第一铸铝加热块201的一端与第二铸铝加热块202的一端连接,第二铸铝加热块202的另一端与第三铸铝加热块203的一端连接,第三铸铝加热块203的另一端与第一铸铝加热块201的另一端连接构成回路,第一光耦SSR2和第二光耦SSR3的输入端连接数字量输出模块。
6.根据权利要求1或2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述温度加热系统包括150挤塑机温区的加热控制回路,所述加热控制回路为:第一支路为电源线L1与断路器Q3连接,断路器Q3与接触器连KM3接,接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接,第一光耦SSR4的输出触点与第一铸铝加热块204连接;第二支路为电源线L2与断路器Q3连接,断路器Q3与接触器KM3连接,接触器KM3与第二光耦SSR5的输入触点连接,第二光耦SSR5的输出触点与第二铸铝加热块205连接;第三支路为电源线L3连接断路器Q3,断路器Q3与接触器KM3连接,接触器KM3与第三铸铝加热块206连接,第一铸铝加热块204的一端与第二铸铝加热块205的一端连接,第二铸铝加热块205的另一端与第三铸铝加热块206的一端连接,第三铸铝加热块206的另一端与第一铸铝加热块204的另一端连接构成回路,第一光耦SSR4和第二光耦SSR5的输入端连接数字量输出模块。
7.根据权利要求1或2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述温度冷却系统包括65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机温区的冷却控制回路,冷却控制回路为:电源的输出端与断路器连接,断路器与光耦的输入触点连接,光耦的输出触点与第一电磁阀连接,第一电磁阀的另一端与断路器连接,断路器接零线构成回路,第二电磁阀并联在第一电磁阀的两端。
8.根据权利要求2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述65挤塑机底部设有滑轨(1),机架(2)设置在滑轨(1)上,机架(2)通过固定板(3)与螺筒(4)的一端连接,螺筒(4)上设置有4个温区,螺杆(5)设置在螺筒(4)的内部,铸铝加热块(6)设置在螺筒(4)上,螺筒(4)的另一端与减速机(7)连接。
9.根据权利要求2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述90挤塑机底部设有滑轨(1),机架(2)设置在滑轨(1)上,机架(2)通过固定板(3)与螺筒(4)的一端连接,螺筒(4)上设置有4个温区,螺杆(5)设置在螺筒(4)的内部,铸铝加热块(6)设置在螺筒(4)上,螺筒(4)的另一端与减速机(7)连接。
10.根据权利要求2所述的一种交联线智能加热系统,其特征在于:所述150挤塑机底部设有滑轨(1),机架(2)设置在滑轨(1)上,机架(2)通过固定板(3)与螺筒(4)的一端连接,螺筒(4)上设置有7个温区,螺杆(5)设置在螺筒(4)的内部,铸铝加热块(6)设置在螺筒(4)上,螺筒(4)的另一端与减速机(7)连接。
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