PLC 為控制核心的溫度控制系統在塑料擠出機日常生產中的應用

PLC 為控制核心的多回路不等溫塑料擠出機溫度控制系統，經試驗該系統控溫精度高,硬件簡單可靠,塑料制品加工質量穩定。塑料工業PLC在塑料擠出機溫度控制系統中的應用尹新正王偉明（北京化工大學塑料機械及塑料工程研究所，北京100029）介紹了SIMATICS7―300可編程控制器在塑料擠出機溫度控制系統中的應用，控制回路采用PID參數自整定和脈寬調功法，控制系統把傳統的PID控制和PLC的邏輯判斷指令結合起來，使PID控制更為靈活，能滿足生產過程的要求。

詳細描述了系統的工作原理和PLC的硬件組成、軟件編制，簡單介紹了上位機的組態軟件WinCC：PLCPID控制溫度控制是一種進行數字運算的電子系統，是專為在工業環境下的應用而設計的工業控制器。目前，國內的塑料擠出機生產廠家大都是采用簡單的溫控儀表和溫控電路進行控制，這種溫度控制存在精度差、超調量大等缺點，很難滿足生產高質量塑料制品的要求。本文介紹了PLC在塑料管材生產線溫度控制系統中的應用。

采用PLC作為溫度控制系統的核心，克服了以往儀表控制的單回路調節器的缺點；同時利用PLC邏輯控制的優點，與輸入、輸出信號通過簡單的編程實現聯鎖，可以對各種情況及時做出反應，使控制系統更加穩定可靠。在設計中，我們選用了SIMATTCS7―300可編程序控制器，S7― 3⑴是模塊化中小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。

1硬件構成一個MPI接口，可以連接編程器、PC機、操作面板，集成有20個數字輸入端、16個數字輸出端、4模擬輸入端、1模擬輸出端、閉環控制功能塊PID控制器。數字量輸出模塊選用SM322DO8X230VAC REL.模擬量輸入模板選用SM331，AI8X12位，參數可通過模板上的量程模塊和用STEP7設定；通道按兩路一組劃分，每次只能給一組通道設定參數；輸入的熱電偶可以是類型N、E、J、K、L，可以通過STEP7設定；溫度補償可以用內部補償，也可用外部補償，外部補償比內部補償更精確。

本系統中溫度傳感器選用K型熱電偶，其測溫范圍適中，線性度較好，相應的模入模板量程模塊上的位置置于“A”溫度補償方式采用內部補償。

輸出控制電路是通過固態繼電器（SR）調功方式完成的。只要在給定周期內改變固態繼電器的通斷2工作原理該系統是一個閉環反饋控制系統，溫度傳感器（熱電偶）檢測到的料筒和機頭溫度信號，送給溫度模塊，PLC從溫度模塊中讀取溫度值PV與設定溫度SP進行比較，得到偏差e（）=SP―PV.如果存在差值，就要對此偏差e（）按PID算法進行修正，求得相應的控制量u去控制固態繼態器的通斷時間，調節電加熱器的加熱功率，從而實現對料筒和機頭溫度的控制。

PID控制是過程控制中應用Z廣泛、Z基本的一種控制方法。雖然控制理論和控制技術日趨完善和成熟但目前大多數工業過程仍采用PID控制，其原因是這種控制方法并不要求精確的受控對象的數學模型，簡單易行、穩定性好、可靠性高，并能滿足大多數工業過程控制的要求。在PID控制中，控制器系數的整定和自適應問題，是提高工業過程控制品質的傳統的PID控制調節規律的算式為：u（t）=Kp，把模入模塊輸入量讀回，轉變為實際溫度值并順序存入數據塊，模入模塊的起始地址、通道數、存儲數據號及數據在數據塊中的存儲起始位置均是可變的。在溫度模塊中，一個數字量代表測量值0.C參數自整定塊根據前面介紹的方法整定出三個參數傳遞給PID控制器CONTC作為聚氨酯全水發泡組合料應用于管道保溫層中。