CN108215126A - 用于管材挤出机的米重和能耗集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于管材挤出机的米重和能耗集成控制系统，属于管材挤出技术领域，解决了传统的管材挤出生产上米重系统和挤出系统需要分别单独控制、无法显示设备能耗、无法显示产品吨能耗的问题；本案中，通过将挤出处理器和米重处理器建立通讯连接，用户通过触摸屏输入挤出工艺参数和米重工艺参数，称料电子秤称重的管材米重与用户输入的米重工艺参数能够在米重处理器内进行比较，挤出处理器能够将比较结果反馈至各相应变频器，进而控制各电机的转速；本发明用于管材挤出机的米重和能耗集成控制系统，更加便于操作和维护，系统稳定性更好。

Description

用于管材挤出机的米重和能耗集成控制系统

技术领域

本发明涉及管材挤出技术领域，特别涉及一种用于集成控制管材挤出机的米重和能耗的系统。

背景技术

传统的挤出机控制系统可以单独控制挤出机，米重控制系统可以单独控制管材的米重，但是二者都是独立的控制系统，有两台显示屏，而且两系统之间的数据无法实现共享，需要控制管材的米重时就需要去米重控制系统的人机界面上操作，而需要控制生产设备时又需要去挤出机控制系统的人机界面上操作，这样子对操作人员的要求较高，需要他们熟悉两套不同的系统，造成资源浪费；而且这两套控制系统上没有能耗显示，无法知道电能消耗情况，更无法知道产品的吨能耗，因此也就无法知道设备在何种工况下生产是最经济的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种操作和维护更为便捷、系统稳定性更好的用于管材挤出机的米重和能耗集成控制系统。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于管材挤出生产线的米重和能耗集成控制系统，所述的管材挤出生产线包括用于挤出管材的塑料挤出机、用于驱动所述塑料挤出机运转的主电机、用于牵引管材的管材牵引机、用于驱动所述管材牵引机运转的牵引电机，其特征在于：所述的米重和能耗集成控制系统包括能够接收用户输入挤出工艺参数和米重工艺参数的触摸屏、与所述的触摸屏通讯连接的挤出处理器、与所述的挤出处理器通讯连接的米重处理器、与所述的挤出处理器通讯连接的挤出变频器和牵引变频器、与所述的挤出处理器信号连接且能够测量所述的主电机和所述的牵引电机所耗电能的智能电能表、与所述的米重处理器信号连接且用于检测所述的主电机转速的第一传感器、与所述的米重处理器信号连接且用于检测所述的牵引电机转速的第二传感器、与所述的米重处理器信号连接且用于称重管材米重的称料电子秤，所述的米重处理器内设置有能够将用户输入的米重工艺参数与称料电子秤称重的管材米重进行比较的数据比较模块，所述的数据比较模块能够将比较结果发送至所述的挤出处理器，所述的挤出变频器与所述的主电机相控制连接，所述的牵引变频器与所述的牵引电机相控制连接，所述的挤出处理器能够将比较结果反馈至所述的挤出变频器和所述的牵引变频器，所述的挤出变频器和所述的牵引变频器能够根据比较结果分别调节所述的主电机和牵引电机的转速。

上述技术方案中，优选的，所述的挤出处理器和米重处理器均为西门子PLC。

上述技术方案中，优选的，所述的触摸屏为西门子触摸屏。

本发明与现有技术相比获得如下有益效果：本案中，通过将挤出处理器和米重处理器建立通讯连接，用户通过触摸屏输入挤出工艺参数和米重工艺参数，称料电子秤称重的管材米重与用户输入的米重工艺参数能够在米重处理器内进行比较，挤出处理器能够将比较结果反馈至各相应变频器，进而控制各电机的转速；本发明用于管材挤出机的米重和能耗集成控制系统，更加便于操作和维护，系统稳定性更好，降低对操作人员的要求，能够更方便的在控制系统里查看设备能耗和产品吨能耗情况，免去人工计算等麻烦，而且能够监控记录产品吨能耗情况从而找出最经济的工况。

附图说明

附图1为本发明用于管材挤出生产线的米重和能耗集成控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。其中，“米重”是指管材挤出生产线上每生产一米管材所需物料的重量；“吨能耗”是指管材生产线上每消耗一吨物料所需的能耗（即主电机和牵引电机所耗电能）。

根据附图1所示，管材挤出生产线包括用于挤出管材的塑料挤出机、用于驱动塑料挤出机运转的主电机、用于牵引管材的管材牵引机、用于驱动管材牵引机运转的牵引电机，塑料挤出机上设置有一喂料料斗。

该米重和能耗集成控制系统包括触摸屏、挤出处理器、米重处理器、挤出变频器、牵引变频器、智能电能表、第一传感器、第二传感器以及称料电子秤。其中，触摸屏能够供用户输入挤出工艺参数和米重工艺参数，这里的挤出工艺参数包括主电机转速、牵引电机转速；米重工艺参数是指用户通过触摸屏来设定管材生产线上每生产一米管材所需物料的重量。触摸屏与挤出处理器通讯连接，挤出处理器与米重处理器通讯连接，挤出处理器与挤出变频器、牵引变频器分别通讯连接；米重处理器与第一、二传感器以及称料电子秤分别信号连接；智能电能表用于测量主电机和牵引电机所耗电能；第一传感器用于检测主电机的转速，第二传感器用于检测牵引电机的转速；称料电子秤用于称重实际生产中管材的米重。其中，在本实施例中，挤出处理器和米重处理器均为西门子PLC；触摸屏为西门子触摸屏。

米重和能耗集成控制系统的工作原理如下：①用户通过触摸屏输入挤出工艺参数（主电机的转速V₁和牵引电机的转速V₂）和米重工艺参数（管材米重G₁），然后挤出处理器能够读取触摸屏内的挤出工艺参数，并通过信号分别发送至挤出变频器和牵引变频器，挤出变频器和牵引变频器分别控制主电机和牵引电机按照设定的工艺参数运转起来；②米重处理器能够读取触摸屏内的米重工艺参数，称料电子秤将称重得到的实际管材米重G₂发送至米重处理器内，第一、二传感器将检测得到的主电机转速和牵引电机转速发送至米重处理器内，米重处理器能够将主电机转速和牵引电机转速反馈至触摸屏上，并通过触摸屏实时显示出来；米重处理器内设置有数据比较模块，用户通过触摸屏输入的米重工艺参数和称料电子秤称重获得的实际管材米重能够在数据比较模块内进行数据比较，然后米重处理器将比较后的结果反馈至挤出处理器内；具体的，当用户输入的管材米重G₁大于称料电子秤称重的管材米重G₂时，则挤出处理器有以下三种处理方式，可使得最终G₂=G₁：第一、牵引电机的转速V₂保持不变，通过控制挤出变频器，使得主电机的转速V₁升高，进而提高管材挤出速度；第二、挤出电机的转速V₁保持不变，通过控制牵引变频器，使得牵引电机的转速V₂降低，继而降低管材的出管速度；第三、同时控制挤出变频器和牵引变频器，继而提高主电机转速V₁，并且降低牵引电机转速V₂，使得管材挤出速度增加，管材出管速度降低，以上三种方式均可以使得管材米重G₂升高，直至达到用户设定的管材工艺参数G₁。与之同理，当用户输入的管材米重G₁小于称料电子秤称重的管材米重G₂时，则挤出处理器也有三种处理方式，可使得最终G₂=G₁：第一、牵引电机的转速V₂保持不变，通过控制挤出变频器，使得主电机的转速V₁降低，进而降低管材挤出速度；第二、挤出电机的转速V₁保持不变，通过控制牵引变频器，使得牵引电机的转速V₂升高，继而加快管材的出管速度；第三、同时控制挤出变频器和牵引变频器，继而降低主电机转速V₁，并且提高牵引电机转速V₂，使得管材挤出速度降低，管材出管速度提高，以上三种方式均可以使得管材米重G₂降低，直至达到用户设定的管材工艺参数G₁。

另外，工作人员可通过西门子触摸屏即时获悉管材生产线上各设备的运行状况信息、米重信息以及能耗信息，例如，主电机转速、牵引电机转速、生产每米管材所耗物料重量、塑料挤出机和牵引机总电能、生产每物料所耗电能等，并且操作人员能够根据生产的实际状况来作出相应的调整，将系统调整至最佳的工况，以降低能耗、提高生产效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于管材挤出生产线的米重和能耗集成控制系统，所述的管材挤出生产线包括用于挤出管材的塑料挤出机、用于驱动所述塑料挤出机运转的主电机、用于牵引管材的管材牵引机、用于驱动所述管材牵引机运转的牵引电机，其特征在于：所述的米重和能耗集成控制系统包括能够接收用户输入挤出工艺参数和米重工艺参数的触摸屏、与所述的触摸屏通讯连接的挤出处理器、与所述的挤出处理器通讯连接的米重处理器、与所述的挤出处理器通讯连接的挤出变频器和牵引变频器、与所述的挤出处理器信号连接且能够测量所述的主电机和所述的牵引电机所耗电能的智能电能表、与所述的米重处理器信号连接且用于检测所述的主电机转速的第一传感器、与所述的米重处理器信号连接且用于检测所述的牵引电机转速的第二传感器、与所述的米重处理器信号连接且用于称重管材米重的称料电子秤，所述的米重处理器内设置有能够将用户输入的米重工艺参数与称料电子秤称重的管材米重进行比较的数据比较模块，所述的数据比较模块能够将比较结果发送至所述的挤出处理器，所述的挤出变频器与所述的主电机相控制连接，所述的牵引变频器与所述的牵引电机相控制连接，所述的挤出处理器能够将比较结果反馈至所述的挤出变频器和所述的牵引变频器，所述的挤出变频器和所述的牵引变频器能够根据比较结果分别调节所述的主电机和牵引电机的转速。

2.根据权利要求1所述的用于管材挤出生产线的米重和能耗集成控制系统，其特征在于：所述的挤出处理器和米重处理器均为西门子PLC。

3.根据权利要求1所述的用于管材挤出生产线的米重和能耗集成控制系统，其特征在于：所述的触摸屏为西门子触摸屏。