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部分图纸预览
设计描述：
文档包括:
WORD版设计说明书1份，共48页，约20000字左右
任务书一份
开题报告一份
PPT答辩一份
CAD版本图纸，共33张
摘 要
通过在上海福尔欣线缆有限公司的生产实践，深刻认识到性能优良、功能完善的挤出机对汽车线缆制品质量和生产效率的影响。所以本设计就以PLC为控制系统，并结合企业实际，针对市场应用最多的单螺杆挤出机进行设计。
本设计整体分为挤出机温度控制、压力控制、线径控制和转速控制四个部分。通过日本理化公司CH402温控表实现主机机身温度检测、加热器工作和冷却电机的启停，实现温度控制；通过螺杆挤出后推力的测量解决挤出机的压力控制；通过欧勒测控公司DDM-3020外径测控仪达到线径的检测和控制；用编码器实现主轴和牵引速度检测，通过PLC控制挤出部分和牵引部分电机的变频调速。
整个系统以PLC为核心，检测设备和传感器为辅，通过继电器、接触器等辅助电器实现对挤出机的温度、线径和电机的逻辑控制；最终以触摸屏实现人机交互，实现速度与参工艺数的监控。
关键词：单螺杆；挤出机；PLC；温控表；测径仪；触摸屏
ABSTRACT
Through the production practice and relevant documents of Shanghai Force Automotive Wire & Cable Co.,LTD, I realized a profound understanding of the performance, improve the function of the extruder on the car cable products which affects the quality and production efficiency. Therefore this design takes PLC as the control system considering the actual situation of the enterprises and the single screw extruder design which is taken most applications in the market.
The whole design is divided into four main parts: pressure control, wire diameter control and speed control. So it takes the CH402 temperature control table of RKC company to implement host body temperature detection, heater and cooling motor start and stop, as to realize the temperature control; by screw extrusion after thrust measurement solution to get extruder pressure control; by Euler monitoring company DDM-3020 diameter measuring and controlling instrument to get wire diameter detection and control; by encoder to get implementation spindle and the traction speed detection, and to get extruder portion and a traction portion of the motor variable frequency speed which controlled by PLC.
The whole system takes PLC as the core, supplemented by detecting device and sensor, relay, contactor and other ancillary equipment through the realization of the temperature of the extruder, wire diameter and motor control logic; the final touch screen to achieve human-computer interaction, implementation speed and reference number control process.
Key words:Single Screw;Extruder;PLC;Temperature Controller;Diameter Measuring;Touch Panel
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 引言 1
1.1 选题的背景、目的及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究的主要问题 3
第2章 单螺杆塑料挤出机技术简介 5
2.1 挤出机结构简介及工作原理 5
2.1.1 单螺杆塑料挤出机整体结构示意图 5
2.1.2 挤出机头结构示意图及说明 6
2.2 挤出机的控制技术简介及其技术指标 8
2.2.1 温度控制技术及其技术指标 8
2.2.2 压力控制技术及其技术指标 8
2.2.3 线径控制技术及其技术指标 8
2.2.4 转速控制技术及其技术指标 9
2.3 本章小结 9
第3章 挤出机控制方案的选择 10
3.1 PLC可编程控制器的主要特点 10
3.2 PLC控制系统与其他控制系统的比较 11
3.2.1 PLC与继电器控制系统的比较 11
3.2.2 PLC与计算机控制系统的比较 12
3.2.3 PLC与集散控制系统的比较 13
3.3 本章小结 15
第4章 硬件设计 16
4.1 PLC及扩展模块的选择 16
4.1.1 PLC型号的选择 16
4.1.2 EM221数字量输入扩展模块 17
4.1.3 EM223数字量输入输出扩展模块 17
4.1.4 EM232 CN模拟量输出扩展模块 17
4.1.5 EM235模拟量输入输出扩展模块 18
4.2 控制面板的设计 21
4.3 触摸屏功能设计 23
4.3.1 监控画面设计 23
4.3.2 设定界面设计 24
4.3.3 操作界面设计 25
4.3.4 品质和设备报警画面 26
4.4 挤出机整体方案设计 27
4.4.1 挤出机工作流程 27
4.4.2 电气原理图绘制 27
4.5 本章小结 28
第5章 软件设计 29
5.1 编程软件简介 29
5.2 控制程序设计 29
5.3 资源分配 29
5.4 本章小结 32
第6章 仿真调试 33
6.1导出仿真文件 33
6.2仿真与调试 34
6.3本章小结 36
结束语 37
参考文献 38
致谢 40
附录A 41
附录B 42
第1章 引 言
1.1 选题的背景、目的及意义
挤出机是用于热塑性塑料加工的一种设备，按照其使用的螺杆数量可以分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。我国塑料机械行业年产2000-2500 台挤出机，在各种各样的螺杆挤出机中，单螺杆挤出机由于操作简单、易改造、适应性广、具有良好的性能价格比等优点而得到了最广泛的应用，比例占到了80-85%。单螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位[1]。
单螺杆挤出机主要用于PP、PE、ABS、PVC等塑料的加工，配上相应的辅机，可以直接生产用于汽车线缆的护套[2]。上海福尔欣线缆有限公司是专门从事汽车线缆生产的企业，挤出机在生产线缆制品过程中占据重要的地，基于PLC的Φ65+Φ35挤出机是该企业主要护套挤出设备。
本设计以PLC控制为核心研究单螺杆塑料挤出机的控制技术，促进了自己对国内外挤出机发展现状及控制系统的了解，同时在以后过程当中对挤出设备出现的故障能够即时的做出判断并予以维修，提升自己解决问题的能力。
1.2 国内外研究现状
单螺杆塑料挤出机控制系统在国内各行各业的应用虽然己经十分广泛，但从国内生产的挤出机来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代后期水平。比如在温度控制方面成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适用于较高要求控制场合的智能化、自适应温控仪表，虽然国外己有较多的成熟产品，但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，目前国内挤出机以传统继电控制任然非常普遍 [3]。
目前国内外挤出机主机主要核心由压系统、传动系统和加热冷却装置组成。随着控制技术日新月异的发展，国内外生产的单螺杆塑料挤出机特点各异。但都有其共同点，下面就其共同点阐述其基本设计结构和结构功能[4]：
1、挤压系统
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