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[摘 要]近年来，随着社会的不断进步以及经济水平的迅猛提升，我国工业获得深化发展，纵观挤出设备生产领域可知，针对双螺杆挤出机出口速度实施控制依然沿用传统意义上通过积胶压力传感器检测进行有效控制，虽然此类手段较为便捷，在较小范围内可充分满足用户实际需求，然而由于挤出机出口压力存在有较大波动且电机速度变化大，会导致生产产品稳定性较差，为弥补这一缺点，可基于PLC程序引入挤出电机电流反馈旨在优化控制电机速度，确保双螺杆挤出机压力实现良好控制，完成产品高质生产。在此，本文将针对双螺杆挤出压力控制系统的设计与实现进行简要探讨。
[关键词]双螺杆 压力控制系统 设计 实现
中图分类号：P426.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0006-01
1. 前言
近年来，工业化建设进程逐步加快，伴随着科技水平的显著提升，在全过程控制中广泛运用大型计算机可编程逻辑控制器PLC等各类型工作控制装置，使得过程控制由原来的模拟控制阶段逐渐步入最优化、数字化以及模糊化控制阶段。在挤出生产进程当中，用户针对设备质量以及产品品种。性能。质量等内容提出更高要求，其中，双螺杆挤出设备压力控制设计控制深受社会各界广泛关注，传统意义上的控制手段难以充分满足当前要求，进而需积极选用有效方式控制压力，提升设备生产质量，旨在获取高水平质量的产品。
2. 简述我国双螺杆挤出机及其控制系统情况
一般来说，双螺杆挤出机主要特征为在实际挤出进程当中所涉及的物理量相对较多，伴随着时间及空间位置的不断变化，设备随之会产生较大变化，譬如说速度、稳定以及压力等。在日常实践中，双螺杆挤出机压力控制系统操作变量及被控制变量像话之间存在有耦合关系，价值控制对象模型呈现出双参数状态，十分之后，若选用传统意义上的控制手段会大大降低压力控制精度，直接对产品质量产生消极影响，严重制约产品质量的高效获取。
2.1 双螺杆挤出机主要发展状况
第一，平行双螺杆挤出机。在我国国内，该设备发展呈现出不平衡状态，在混料造粒中所使用的平行同向旋转双螺杆挤出设备发展速度迅猛，在挤出成型中应用的平行异向旋转双螺杆挤出机发展速度趋缓。就目前的情况来看，我国生产平行同向旋转双螺杆挤出机设备的厂家数量为几十家，在传统模式的精度及齿轮加工、轴承等因素的直接制约下，我国螺杆转速处于每分钟三百转水平，实际拥有的高速挤出机设备数量少之又少。亟待推广使用螺杆及机筒高耐磨材料。研究“直接挤出”工艺设备的相关工作尚处于初步阶段。
第二，锥形双螺杆挤出机。在我国所生产的锥形双螺杆挤出机大多数厂家均是参考二十世纪八十年代初期进口技术实施仿制的，设备水平严重滞后，相较于欧洲市场设备而言，此类型螺杆结构已然属于淘汰类型，设备制造质量精度及控制系统十分落后，漏水及漏油情况频发。
双螺杆压力挤出机控制系统硬件一般是基于调速系统级接触器、二次仪表包括智能仪表、继电器及电位器、延时开关等完成实现的，纵观整个控制系统，其较常运用开环控制系统，未配备有参数间反馈控制，正是由于这些因素的制约导致双螺杆挤出机控制系统在我国国内的优化发展。
2.2 双螺杆挤出机控制系统的主要发展趋势
第一，高速化。设备高速化目的为基于材料质量及成型质量的关键前提之下，实现单机产量的不断提高，高速化代表着成型装备的主要发展方向，同时且可以作为是针对成型装备水平进行衡量的重要指标内容，譬如说塑料成型领域。
第二，高效化。高效化目的为大幅提升设备效能，推动产品制造成本的显著降低，具体来说，高效化途径主要涵盖有能耗降低及自动化程度增强、选用新型传动机械装置、应用机器人及计算机网络技术、使用先进成型工艺等多元化内容。
3. 双螺杆挤出机压力控制系统的设计与实现
在此以某橡塑有限公司双螺杆挤出压力控制系统实例展开设计实现分析。
3.1 设计
在PLC程序中引入挤出电机电流反馈参与控制挤出电机速度，若胶料数量较多，则会大大增加积胶压力，加大挤出电机负载，随之导致电机电流变大，若电流处于较大水平则需控制电机进行降速，若电流处于较小水平则应控制挤出机设备升高速度。在挤出机设备中应用模糊PID控制算法，针对实际反馈压力及速度实施监测记录，旨在优化获取控制所需数据信息，相较于传统意义上的控制手段，该设计应用优势甚为显著。经过一系列压力试验，基于测试所得数据，可在较大范围内将双螺杆挤出机出口压力精度有效控制在±50Bar波动范围之内，实际所形成波动相对较小，且可调节力度显著增强，最终获取质量稳定的挤出产品。
设计并安装挤出压片过程中系统，其设计作业流程为，第一，挤出压片能够辅助控制系统实现运行，其中涵盖有冷却风机及温度控制系统、润滑系统等多环节运行。第二，辅助设备完成运行准备之后，主机设备可实现部分运行，启动电机，此刻，整个系统处于空车低速运行状态；第三，完成胶料混炼以后，使用输送皮带能够将其向挤出机喂料口内部位置进行投入。第四，基于挤出机可检测出胶料进至机仓内部位置，伴随着挤出机电机速度不断升高，构建挤出压力。第五，构建压力之后，确保挤出机压片机跟连片出胶保持同步状态。
设备开始启动的时候，挤出机设备处于空车低速状况，胶料进入之后，步入升速构建压力进程中，而后，挤出压片可实现跟连片挤胶进程的同步。基于此，关键环节为同步控制挤出压片速度压力，旨在确保胶片可实现连续生产，在日常运行进程当中，需保障在稳定的速度压力前体现保持控制系统可处于自动控制运行状态。越为稳定地控制速度压力，则更容易获取较好的成品胶片质量，尽可能降低能耗，除此之外，在设备系统控制进程应综合考虑手动自动切换方式应用。
这个控制系统合理选用模糊控制理论以及自整定PID参数手段及变频控制技术、PLC控制技术及复合控制技术等各项现代化智能控制算法及技术展开优化设计，旨在让各个控制系统充分满足高效精确及高度机电一体化要求。
3.2 实现
基于PLC输出累加值针对电机速度进行控制，在此类算法之下能够更为平稳快速第针对电机速度实施调整，规避设备控制系统存在较大波动情况，历经一系列现场数据测量工作，挤出速度非常稳定～绿色曲线一般保持在20r/min左右，一旦稳定至某值，对应值维持不变。选用PID控制，可使设备控制系统拥有良好同步性能及跟踪性能，当系统提速的时候，胶片可实现快速挤出，对应过渡时间较短，使得压力在短期内可稳定于设定值；挤出速度处于稳定状态，进而让积胶压力在设定范围内形成波动，充分保证胶片生产连续高质完成。
4. 结语
综上可知，传统模式下的双螺杆挤出机控制系统严重滞后，选用PLC以及模糊PID技术算法等设计展开优化控制，使之处于良好的压力波动范围内，保障生产持续完成，获取高质产品，充分满足客户实际需求。
参考文献：
[1] 毛衛岗.模糊 PID 在挤出机压力控制系统中的应用[J].化工自动化及仪表，2014（11）.
[2] 黄亚峰，王晓峰，王红星，牛余雷.南海火炸药双螺杆挤出工艺的研究现状与发展[J].爆破器材，2013（04）.
[关键词]双螺杆 压力控制系统 设计 实现
中图分类号：P426.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0006-01
1. 前言
近年来，工业化建设进程逐步加快，伴随着科技水平的显著提升，在全过程控制中广泛运用大型计算机可编程逻辑控制器PLC等各类型工作控制装置，使得过程控制由原来的模拟控制阶段逐渐步入最优化、数字化以及模糊化控制阶段。在挤出生产进程当中，用户针对设备质量以及产品品种。性能。质量等内容提出更高要求，其中，双螺杆挤出设备压力控制设计控制深受社会各界广泛关注，传统意义上的控制手段难以充分满足当前要求，进而需积极选用有效方式控制压力，提升设备生产质量，旨在获取高水平质量的产品。
2. 简述我国双螺杆挤出机及其控制系统情况
一般来说，双螺杆挤出机主要特征为在实际挤出进程当中所涉及的物理量相对较多，伴随着时间及空间位置的不断变化，设备随之会产生较大变化，譬如说速度、稳定以及压力等。在日常实践中，双螺杆挤出机压力控制系统操作变量及被控制变量像话之间存在有耦合关系，价值控制对象模型呈现出双参数状态，十分之后，若选用传统意义上的控制手段会大大降低压力控制精度，直接对产品质量产生消极影响，严重制约产品质量的高效获取。
2.1 双螺杆挤出机主要发展状况
第一，平行双螺杆挤出机。在我国国内，该设备发展呈现出不平衡状态，在混料造粒中所使用的平行同向旋转双螺杆挤出设备发展速度迅猛，在挤出成型中应用的平行异向旋转双螺杆挤出机发展速度趋缓。就目前的情况来看，我国生产平行同向旋转双螺杆挤出机设备的厂家数量为几十家，在传统模式的精度及齿轮加工、轴承等因素的直接制约下，我国螺杆转速处于每分钟三百转水平，实际拥有的高速挤出机设备数量少之又少。亟待推广使用螺杆及机筒高耐磨材料。研究“直接挤出”工艺设备的相关工作尚处于初步阶段。
第二，锥形双螺杆挤出机。在我国所生产的锥形双螺杆挤出机大多数厂家均是参考二十世纪八十年代初期进口技术实施仿制的，设备水平严重滞后，相较于欧洲市场设备而言，此类型螺杆结构已然属于淘汰类型，设备制造质量精度及控制系统十分落后，漏水及漏油情况频发。
双螺杆压力挤出机控制系统硬件一般是基于调速系统级接触器、二次仪表包括智能仪表、继电器及电位器、延时开关等完成实现的，纵观整个控制系统，其较常运用开环控制系统，未配备有参数间反馈控制，正是由于这些因素的制约导致双螺杆挤出机控制系统在我国国内的优化发展。
2.2 双螺杆挤出机控制系统的主要发展趋势
第一，高速化。设备高速化目的为基于材料质量及成型质量的关键前提之下，实现单机产量的不断提高，高速化代表着成型装备的主要发展方向，同时且可以作为是针对成型装备水平进行衡量的重要指标内容，譬如说塑料成型领域。
第二，高效化。高效化目的为大幅提升设备效能，推动产品制造成本的显著降低，具体来说，高效化途径主要涵盖有能耗降低及自动化程度增强、选用新型传动机械装置、应用机器人及计算机网络技术、使用先进成型工艺等多元化内容。
3. 双螺杆挤出机压力控制系统的设计与实现
在此以某橡塑有限公司双螺杆挤出压力控制系统实例展开设计实现分析。
3.1 设计
在PLC程序中引入挤出电机电流反馈参与控制挤出电机速度，若胶料数量较多，则会大大增加积胶压力，加大挤出电机负载，随之导致电机电流变大，若电流处于较大水平则需控制电机进行降速，若电流处于较小水平则应控制挤出机设备升高速度。在挤出机设备中应用模糊PID控制算法，针对实际反馈压力及速度实施监测记录，旨在优化获取控制所需数据信息，相较于传统意义上的控制手段，该设计应用优势甚为显著。经过一系列压力试验，基于测试所得数据，可在较大范围内将双螺杆挤出机出口压力精度有效控制在±50Bar波动范围之内，实际所形成波动相对较小，且可调节力度显著增强，最终获取质量稳定的挤出产品。
设计并安装挤出压片过程中系统，其设计作业流程为，第一，挤出压片能够辅助控制系统实现运行，其中涵盖有冷却风机及温度控制系统、润滑系统等多环节运行。第二，辅助设备完成运行准备之后，主机设备可实现部分运行，启动电机，此刻，整个系统处于空车低速运行状态；第三，完成胶料混炼以后，使用输送皮带能够将其向挤出机喂料口内部位置进行投入。第四，基于挤出机可检测出胶料进至机仓内部位置，伴随着挤出机电机速度不断升高，构建挤出压力。第五，构建压力之后，确保挤出机压片机跟连片出胶保持同步状态。
设备开始启动的时候，挤出机设备处于空车低速状况，胶料进入之后，步入升速构建压力进程中，而后，挤出压片可实现跟连片挤胶进程的同步。基于此，关键环节为同步控制挤出压片速度压力，旨在确保胶片可实现连续生产，在日常运行进程当中，需保障在稳定的速度压力前体现保持控制系统可处于自动控制运行状态。越为稳定地控制速度压力，则更容易获取较好的成品胶片质量，尽可能降低能耗，除此之外，在设备系统控制进程应综合考虑手动自动切换方式应用。
这个控制系统合理选用模糊控制理论以及自整定PID参数手段及变频控制技术、PLC控制技术及复合控制技术等各项现代化智能控制算法及技术展开优化设计，旨在让各个控制系统充分满足高效精确及高度机电一体化要求。
3.2 实现
基于PLC输出累加值针对电机速度进行控制，在此类算法之下能够更为平稳快速第针对电机速度实施调整，规避设备控制系统存在较大波动情况，历经一系列现场数据测量工作，挤出速度非常稳定～绿色曲线一般保持在20r/min左右，一旦稳定至某值，对应值维持不变。选用PID控制，可使设备控制系统拥有良好同步性能及跟踪性能，当系统提速的时候，胶片可实现快速挤出，对应过渡时间较短，使得压力在短期内可稳定于设定值；挤出速度处于稳定状态，进而让积胶压力在设定范围内形成波动，充分保证胶片生产连续高质完成。
4. 结语
综上可知，传统模式下的双螺杆挤出机控制系统严重滞后，选用PLC以及模糊PID技术算法等设计展开优化控制，使之处于良好的压力波动范围内，保障生产持续完成，获取高质产品，充分满足客户实际需求。
参考文献：
[1] 毛衛岗.模糊 PID 在挤出机压力控制系统中的应用[J].化工自动化及仪表，2014（11）.
[2] 黄亚峰，王晓峰，王红星，牛余雷.南海火炸药双螺杆挤出工艺的研究现状与发展[J].爆破器材，2013（04）.