CN118269327A - 用于tpu管材生产线的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于TPU管材生产线的控制系统，TPU管材生产线包括：挤出机、设置在挤出机上游的进料机和设置在挤出机下游的牵引机，进料机上设置有对原料进行除湿干燥的干燥装置，控制系统包括：人机界面、可编程控制器、交换机、从站模块和漏点仪，可编程控制器配置有第一通讯模块和第二通讯模块，第二通讯模块通过网线与漏点仪和干燥装置通讯连接，漏点仪设置在干燥装置内以检测干燥装置内的空气的含水量。本申请的可编程控制器基于漏点仪的检测结果控制干燥装置工作，干燥装置对原料进行烘干以降低原料内的含水量，使得输送到挤出机内的原料的含水量达到生产要求，提高管材的产品质量。

Description

用于TPU管材生产线的控制系统

技术领域

本申请涉及管材生产设备技术领域，尤其是涉及一种用于TPU管材生产线的控制系统。

背景技术

TPU管材生产线包括进料机、挤出机和牵引机等设备，进料机将TPU管材的原料混合搅拌后输送到挤出机中，挤出机将原料充分熔融塑化成熔体后挤出，挤出的熔体由模具定型成管材后，由牵引机向外牵引和输送；由于TPU原料生产工艺对于水分很敏感，当进入挤出机的原料的含水量不合标准时，管材的质量会受到影响。

发明内容

本申请的目的是解决现有技术中不能控制进入挤出机的原料的含水量的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种用于TPU管材生产线的控制系统，所述的TPU管材生产线包括：具有进料口的挤出机、设置在所述的进料口上游的进料机和设置在所述的挤出机下游的牵引机，所述的进料机上设置有用于对原料进行除湿干燥的干燥装置，所述的控制系统包括：人机界面、可编程控制器、交换机、从站模块和漏点仪，所述的人机界面、可编程控制器和所述的从站模块均通过网线与所述的交换机连接，所述的可编程控制器配置有第一通讯模块和第二通讯模块，所述的第二通讯模块通过网线与所述的漏点仪和所述的干燥装置通讯连接，所述的漏点仪设置在所述的干燥装置上以检测所述的干燥装置内的空气的含水量，并将检测结果通过所述的第二通讯模块传递到所述的可编程控制器，所述的可编程控制器能够基于所述的漏点仪的检测结果控制所述的干燥装置工作。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的人机界面为SIEMENS的TP1200触摸屏。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的从站模块配置有辅助模块，所述的辅助模块至少包括温度子模块、模拟量子模块和数字量子模块。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的控制系统还包括伺服驱动器和主机变频器，所述的伺服驱动器与所述的牵引机的牵引电机电连接以调整所述的牵引机的牵引速度，所述的主机变频器与所述的挤出机的主机电机电连接以调整所述的挤出机的转速；所述的伺服驱动器与所述的第二通讯模块通过网线连接，所述的主机变频器与所述的模拟量子模块通过网线连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的控制系统还包括设置在所述的TPU管材生产线的若干个温度传感器和若干个控温装置，若干个所述的温度传感器和若干个所述的控温装置均与所述的温度子模块信号连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的控制系统还包括电能表，所述的电能表与所述的第二通讯模块通过网线通讯连接，所述的电能表用于测量所述的挤出机和所述的牵引机所耗的电能。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的挤出机上设置有米重机，所述的米重机与所述的第一通讯模块通过网线通讯连接，所述的米重机用于控制成型管材的米重。

本申请与现有技术相比获得如下有益效果：

本申请的挤出机上游设置有干燥装置和漏点仪，漏点仪实时监测干燥装置内空气的含水量，可编程控制器基于漏点仪的检测结果控制干燥装置工作，干燥装置对原料进行烘干以降低原料内的含水量，使得输送到挤出机内的原料的含水量达到生产要求，提高管材的产品质量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种TPU管材生产线的结构示意图；

图2为用于图1中的TPU管材生产线的控制系统的结构示意图；

图3为图2中的控制系统的原理示意图。

其中：10、挤出机；101、主机电机；20、进料机；201、干燥装置；30、牵引机；301、牵引电机；40、控制系统；1、人机界面；2、可编程控制器；21、第一通讯模块；22、第二通讯模块；3、交换机；4、从站模块；41、辅助模块；5、米重机；6、漏点仪；7、伺服驱动器；8、主机变频器；9、电能表；11、温度传感器；12、控温装置；50、成型装置。

具体实施方式

为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

本申请所述的“上游”至“下游”按照图1所示的TPU管材生产线的产品生产方向。

本申请实施例提供一种TPU管材生产线的控制系统，如图1所示，该TPU管材生产线包括挤出机10、进料机20、牵引机30和成型装置50，挤出机10包括用于进料的进料口，进料机20设置在进料口的上游，用于将称量好的TPU原料搅拌均匀后由进料口输送到挤出机10内。进料机20上设置有干燥装置201，干燥装置201用于对进料机20内的原料进行除湿干燥处理，使输送到进料口的原料的含水量符合生产要求。成型装置50设置在挤出机10的下游，用于将挤出机10挤出的熔体制成成型管材，牵引机30设置在成型装置50的下游以牵引和输送成型管材。

如图2所示，控制系统40包括人机界面1、可编程控制器2、交换机3、从站模块4、米重机5、漏点仪6、伺服驱动器7、主机变频器8和电能表9，人机界面1、可编程控制器2、从站模块4均通过网线与交换机3连接，交换机3在人机界面1、可编程控制器2和从站模块4之间提供电信号通路，使得人机界面1和可编程控制器2之间、可编程控制器2和从站模块4之间完成信号传递。

人机界面1用于接收用户输入的工艺参数和显示可编程控制器2传递的显示参数，用户输入的工艺参数至少包括预设含水量，显示参数至少包括实际含水量、挤出机的实际转速、牵引机的实际牵引速度、成型管材米重和电能损耗等；人机界面1为SIEMENS的TP1200触摸屏。

可编程控制器2配置有第一通讯模块21和第二通讯模块22，可编程控制器2通过第一通讯模块21和第二通讯模块22与其他设备实现通讯；可编程控制器2为SIEMENS的S7-1200 PLC。

交换机3采用上海欧辰的300 105-0BA00工业以太网交换机，方便接入具有不同通讯协议端口的设备，并实现各个设备之间的信号传递。

从站模块4配置有辅助模块41，该辅助模块41至少包括温度子模块、模拟量子模块和数字量子模块，温度子模块用于控制TPU管材生产线的温度，模拟量子模块用于控制挤出机10的转速，数字量子模块用于发出报警信号。

米重机5通过网线与第一通讯模块21连接，并通过第一通讯模块21与可编程控制器2实现通讯；米重机5设置挤出机10上，用于控制由牵引机30牵引出的成型管材的米重，米重机5通过第一通讯模块21与可编程控制器2连接以控制挤出机10实际的挤出量，最终控制成型管材的米重，保证管材的壁厚均匀，提高产品的质量。

如图2、3所示，漏点仪6、伺服驱动器7、电能表9和干燥装置201均通过网线与第二通讯模块22连接，漏点仪6、伺服驱动器7、电能表9和干燥装置201通过第二通讯模块22与可编程控制器2实现通讯。漏点仪6设置在干燥装置201上，用于检测干燥装置201内空气的含水量，并将检测结果通过第二通讯模块22反馈到可编程控制器2。伺服驱动器7与牵引机30的牵引电机301控制连接，伺服驱动器7在可编程控制器2的控制下通过牵引电机301调整牵引机30的牵引速度。电能表9设置在总电源与挤出机10和牵引机30之间的母线上，用于检测挤出机10和牵引机30所耗的电能，并将检测结果通过第二通讯模块22反馈到可编程控制器2。主机变频器8与模拟量子模块连接，并且与挤出机10的主机电机101电连接，可编程控制器2通过模拟量子模块向主机变频器8传递控制信号，主机变频器8根据控制信号控制挤出机10的主机电机101的转速，实现对挤出机10转速的调整。

可编程控制器2将漏点仪6反馈的干燥装置201内空气的实际含水量和通过人机界面1输入的预设含水量进行比较，当实际含水量超过预设含水量时，可编程控制器2向干燥装置201传递控制信号，干燥装置201对即将进入进料机20的原料进行除湿和干燥，直到漏点仪6检测到干燥装置201内空气的实际含水量达到预设含水量时，进料机20将干燥完毕的原料由进料口输送到挤出机10内。干燥装置201内空气中的水分多为原料携带进入的水分，当干燥装置201基于漏点仪6的检测来对干燥装置201中的原料进行干燥处理时，原料和原料周围空气中的含水量均降低，从而实现对进入进料机20的原料的含水量的控制。

控制系统还包括设置在TPU管材生产线的若干个温度传感器11和若干个控温装置12，若干个温度传感器11和若干个控温装置12均与温度子模块信号连接，各个温度传感器11用于检测TPU管材生产线上对应部分的温度，各个控温装置12用于对TPU管材生产线对应部分进行温度调节，每个控温装置12配置至少一个温度传感器11，可编程控制器根据温度传感器11传递的检测结果控制对应的控温装置12进行温度调节。

本申请的挤出机10上游设置有干燥装置201和漏点仪6，漏点仪6实时监测干燥装置201内空气的含水量，可编程控制器2基于漏点仪6的检测结果控制干燥装置201工作，干燥装置对原料进行烘干以降低原料内的含水量，使得输送到挤出机10内的原料的含水量达到生产要求，提高管材的产品质量。

以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，本申请要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的TPU管材生产线包括：具有进料口的挤出机、设置在所述的进料口上游的进料机和设置在所述的挤出机下游的牵引机，所述的进料机上设置有用于对原料进行除湿干燥的干燥装置（201），所述的控制系统包括：人机界面（1）、可编程控制器（2）、交换机（3）、从站模块（4）和漏点仪（6），所述的人机界面（1）、可编程控制器（2）和所述的从站模块（4）均通过网线与所述的交换机（3）连接，所述的可编程控制器（2）配置有第一通讯模块（21）和第二通讯模块（22），所述的第二通讯模块（22）通过网线与所述的漏点仪（6）和所述的干燥装置（201）通讯连接，所述的漏点仪（6）设置在所述的干燥装置上以检测所述的干燥装置（201）内的空气的含水量，并将检测结果通过所述的第二通讯模块（22）传递到所述的可编程控制器（2），所述的可编程控制器（2）能够基于所述的漏点仪（6）的检测结果控制所述的干燥装置（201）工作。

2.根据权利要求1所述的用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的人机界面（1）为SIEMENS的TP1200触摸屏。

3.根据权利要求1所述的用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的从站模块（4）配置有辅助模块（41），所述的辅助模块（41）至少包括温度子模块、模拟量子模块和数字量子模块。

4.根据权利要求3所述的用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的控制系统还包括伺服驱动器（7）和主机变频器（8），所述的伺服驱动器（7）与所述的牵引机的牵引电机（301）电连接以调整所述的牵引机的牵引速度，所述的主机变频器（8）与所述的挤出机的主机电机（101）电连接以调整所述的挤出机的转速；所述的伺服驱动器（7）与所述的第二通讯模块（22）通过网线连接，所述的主机变频器（8）与所述的模拟量子模块通过网线连接。

5.根据权利要求3所述的用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的控制系统还包括设置在所述的TPU管材生产线的若干个温度传感器（11）和若干个控温装置（12），若干个所述的温度传感器（11）和若干个所述的控温装置（12）均与所述的温度子模块信号连接。

6.根据权利要求1所述的用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的控制系统还包括电能表（9），所述的电能表（9）与所述的第二通讯模块（22）通过网线通讯连接，所述的电能表（9）用于测量所述的挤出机和所述的牵引机所耗的电能。

7.根据权利要求1所述的用于TPU管材生产线的控制系统，其特征在于，所述的牵引机上设置有米重机（5），所述的米重机（5）与所述的第一通讯模块（21）通过网线通讯连接，所述的米重机（5）用于控制成型管材的米重。