¿Cuál es el sistema de control del extrusor?

1. Parte del hardware:
1. Responsable del tratamiento:
PLC (controlador lógico programable): es el núcleo del sistema de control, responsable de recibir señales de varios sensores, realizar operaciones y juicios lógicos y luego emitir instrucciones de control al actuador. Tiene las ventajas de una alta confiabilidad, una programación flexible, una fuerte capacidad antiinterferencias y puede adaptarse al complejo entorno de trabajo de la extrusora. Por ejemplo, en una extrusora de doble tornillo, el PLC puede controlar con precisión la velocidad, la temperatura, la presión, etc. del tornillo de acuerdo con los parámetros de proceso establecidos para garantizar la estabilidad y la consistencia del proceso de extrusión.
Computadora industrial: Algunas extrusoras de alta gama están equipadas con computadoras industriales como parte del sistema de control, que tienen una potente capacidad de procesamiento de gráficos y de computación. Las computadoras industriales pueden ejecutar algoritmos de control complejos y software de monitoreo para lograr un monitoreo y una gestión integral de la extrusora. Al mismo tiempo, las computadoras industriales también se pueden conectar en red con el sistema de gestión de producción de la empresa para lograr un monitoreo y una transmisión de datos remotos.
2. Sensor:
Sensor de temperatura: se utiliza para medir la temperatura de varias partes de la extrusora, como la temperatura del cilindro, el tornillo, el cabezal, etc. Los sensores de temperatura más comunes son los termopares y las resistencias térmicas, que convierten las señales de temperatura en señales eléctricas y las transmiten al controlador. El controlador controla el funcionamiento del dispositivo de calentamiento según la señal de retroalimentación del sensor de temperatura para mantener la temperatura de la extrusora dentro del rango establecido.
Sensor de presión: instalado en el cabezal de la matriz, el tornillo y otras piezas para controlar los cambios de presión durante el proceso de extrusión. El sensor de presión puede proporcionar información en tiempo real sobre el tamaño de la presión de extrusión. El controlador ajusta la velocidad del tornillo, la velocidad de alimentación y otros parámetros de acuerdo con la señal de presión para garantizar la estabilidad de la presión de extrusión.
Sensor de flujo: se utiliza para medir el flujo de material de la extrusora, generalmente se instala en el dispositivo de alimentación o en el cabezal de la extrusora. El sensor de flujo puede ayudar al controlador a controlar con precisión el suministro de materiales para garantizar la calidad y la precisión dimensional del producto extruido.
Sensor de posición: se utiliza para detectar la posición de algunas partes móviles en la extrusora, como el desplazamiento del tornillo, la posición de apertura y cierre del cabezal de la matriz, etc. El sensor de posición puede proporcionar al controlador información de posición precisa para que el controlador pueda controlar con precisión estas partes móviles.
3. Actuador:
Motor: El motor principal de la extrusora se utiliza para hacer girar el tornillo y es la fuente de energía de la extrusora. La velocidad y el par del motor afectan directamente la eficiencia de extrusión y la calidad del producto de la extrusora. El sistema de control controla el motor a través de un convertidor de frecuencia o un regulador de velocidad para lograr una regulación continua de la velocidad del motor para cumplir con los diferentes requisitos del proceso.
Calentador: El calentador de la extrusora se utiliza para calentar el cilindro y el tornillo para que las materias primas plásticas se puedan fundir. Los tipos de calentadores incluyen calefacción eléctrica, calefacción electromagnética, etc. El sistema de control controla la potencia de calentamiento del calentador de acuerdo con la señal de retroalimentación del sensor de temperatura para mantener estable la temperatura del cilindro y el tornillo.
Dispositivo de enfriamiento: El dispositivo de enfriamiento se utiliza para enfriar el cilindro, el tornillo, el cabezal y otras partes de la extrusora para evitar que las materias primas plásticas se descompongan o dañen el equipo debido a una temperatura excesiva. El dispositivo de enfriamiento generalmente adopta enfriamiento por aire o enfriamiento por agua. El sistema de control controla el funcionamiento del dispositivo de enfriamiento de acuerdo con la señal de retroalimentación del sensor de temperatura para mantener la temperatura de la extrusora dentro de un rango razonable.
Válvulas y bombas: se utilizan para controlar el suministro y el flujo de materiales. Por ejemplo, en el dispositivo de alimentación, el suministro de material se ajusta controlando la apertura de la válvula; en el cabezal de la extrusora, la presión y el flujo de extrusión se ajustan controlando el funcionamiento de la bomba.
2. Parte del software:
Algoritmo de control: En el sistema de control se ejecutan varios algoritmos de control para lograr un control preciso de la extrusora. Por ejemplo, el algoritmo de control PID (proporcional-integral-diferencial) es un algoritmo de control de temperatura de uso común. Calcula la salida de control del calentador mediante la operación de proporción, integración y diferenciación de acuerdo con la señal de retroalimentación del sensor de temperatura, de modo que la temperatura alcance el valor establecido de manera rápida y estable. En términos de control de presión, también se utilizará el algoritmo de control correspondiente para ajustar la velocidad del tornillo o la velocidad de alimentación de acuerdo con la señal de retroalimentación del sensor de presión para mantener la estabilidad de la presión de extrusión.
Interfaz hombre-máquina: La interfaz hombre-máquina es una ventana para que los operadores interactúen con el sistema de control de la extrusora, generalmente en forma de una pantalla táctil o pantalla más botones de operación. La interfaz hombre-máquina puede mostrar varios parámetros operativos de la extrusora, como temperatura, presión, velocidad, flujo, etc. El operador puede ingresar instrucciones de control a través de la interfaz hombre-máquina, como configurar la temperatura, ajustar la velocidad, etc. Al mismo tiempo, la interfaz hombre-máquina también puede mostrar información de alarmas e indicaciones de fallas, lo que es conveniente para que los operadores manejen situaciones anormales a tiempo.
Software de monitorización y adquisición de datos: El software de monitorización y adquisición de datos se utiliza para monitorizar el estado operativo de la extrusora en tiempo real y registrar diversos parámetros del proceso y datos de producción. Estos datos se pueden utilizar para el análisis y la optimización del proceso de producción, y también se pueden utilizar como base para la trazabilidad de la calidad. El software de monitorización y adquisición de datos también se puede integrar con el sistema de gestión de producción de la empresa para lograr la gestión de la información del proceso de producción.
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