【摘 要】
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近年来,交联聚乙烯绝缘电缆市场的增量在逐年降低,市场需求逐渐由对量的需求转为对质的需求,而由于之前该行业的入门门槛较低,目前国内绝大多数厂商没有成熟的技术积累,虽然其交联电缆生产线实现了基本的自动化,能够生产符合国家标准的电缆产品,但没有进一步生产高电压等级和高质量产品的软硬件基础。所以,对现有的生产线方案进行软硬件升级的研究,开始受到国内生产厂家们的重视。本课题以国内某公司三层共挤干法悬链式交联
【基金项目】
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国家重点研发计划基金资助项目资助(2016YFE0200700);
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近年来,交联聚乙烯绝缘电缆市场的增量在逐年降低,市场需求逐渐由对量的需求转为对质的需求,而由于之前该行业的入门门槛较低,目前国内绝大多数厂商没有成熟的技术积累,虽然其交联电缆生产线实现了基本的自动化,能够生产符合国家标准的电缆产品,但没有进一步生产高电压等级和高质量产品的软硬件基础。所以,对现有的生产线方案进行软硬件升级的研究,开始受到国内生产厂家们的重视。本课题以国内某公司三层共挤干法悬链式交联电缆生产线为研究对象,对其生产线的核心设备挤出机的温度控制方法进行了优化与升级。本文先将近些年用于工业温度控制的常用算法进行筛选,结合挤出机自身特性和交联线生产场景,挑选出了三种温度控制方法,分别为:单神经元PID(Proportional Integral Differential)算法、模糊PID算法和预测控制与PID结合的算法。首先对这三种算法通过仿真或理论验证的方式进行了初步的探究,之后将这三种算法在工业器PLC(Programmable Logic Controller)中实现,对在实验室中搭建的模拟环境进行了试验。随后对实验结果进行对比,并结合其仿真和理论验证的结果、算法实现的难易程度、调节参数复杂度、使用稳定性等方面进行综合的分析与讨论,并分别对这三种算法在本场景的适用性进行了总结。另外,为实现智能控制及其他复杂逻辑功能,工业控制器需要具有较强的数据处理能力和更大的存储空间,所以本文还将该生产线的核心控制器西门子PLC300升级为性能与功能全面提升的1500版本。本文所实现的温度控制程序提高了温度控制算法的适应性,缩短了调节时间并提高了控制精度,可提高其产品质量,使其生产过程更加高效,同时,对于工业控制器的升级使得该生产线可开发复杂的生产功能,为提高交联电缆生产线自动化水平,升级为高端智能生产线奠定了基础,为解决该行业实际问题提供了实用可靠的解决方案。
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