(6) 制造设备结构简单，价格便宜。

从上面可以看出，挤出成型的作用是其他工艺在塑料加工当中无法比拟的，很多塑料制品都是由挤出成型工艺生产加工出来的。因此挤出成型的工艺技术至关重要，现在正朝着三个方向发展，分别是大型化、高速化和自动化[5]。

而完成塑料生产挤出的关键装置是塑料挤出机，它在整个塑料生产挤出过程中发挥着巨大的作用。塑料挤出机是根本，然后才有挤出成型。原料的优劣和设备的精良都直接决定了塑料产品的质量，除了这两个外，工艺参数也是重要组成部分。而工艺参数中的首要参数是挤出机的温度，因此必须对挤出机温度进行精确的控制，这对提高塑料制品的质量有着重要的意义。

1.3 课题的研究内容

本文根据塑料挤出机温度控制系统在国内外的发展现状，结合温度控制系统的特点，对温度控制技术进行研究，主要工作可以分为以下几点：

1.阐述塑料挤出机当前的发展现状和趋势，分析国内外温度控制的方法，对塑料挤出机的温度控制系统进行研究，设计出合适的控制算法。

2.论述塑料挤出机的结构和工作原理，以及温度控制的重要性，分析了挤出机温度控制的特点。

3.结合常规控制方法和PID控制算法的特点，采用根据温度偏差的大小分离积分项的PID控制算法，这种算法在PLC上容易实现。

4.对塑料挤出机温度控制系统的硬件进行设计，选取合适本设计温度控制系统的硬件，说明系统的硬件连接及工作原理。

5.对塑料挤出机温度控制系统的软件进行设计，使用PLC编程软件实现对PID控制算法及相关子程序的软件设计。

6.运用组态软件设计出上位机温度控制界面，并利用组态语言实现PID的控制。

 第二章 塑料挤出机温度控制系统的介绍

2.1塑料挤出机温度控制概述

2.1.1塑料挤出机结构及工作原理

  塑料的制造过程需要固定的成型设备，在这套整体设备中，塑料挤出机就是我们常说的主机，而辅机就是挤出后定型切割等相关后续设备。塑料挤出机有单螺杆、双螺杆、多螺杆等多种类型，随着技术的进步，已经出现无螺杆挤出机。在多种类型中，单螺杆挤出机的发展时间最长，且结构不复杂，操作方便，适用性广，加上性能价格比好等优点，从而得到了广泛的应用。我国塑料机械行业绝大部分都是单螺杆挤出机。

通常挤出生产线由两个部分构成，分别是主机和辅机，它们是制品顺利生产出来的基本条件。主机由三个部分来完成对塑料的挤出，分别是挤压系统，传动系统和加热冷却系统。辅机的构成部分比较繁杂，其中有冷却定型装置、牵引装置、料斗加料装置、切割装置等。下面通过以管材挤出机生产线为例，介绍它的主要组成部分和工作原理（见图2-1）。

图2-1 管材挤出机生产线主要组成部分

生产挤出过程如下：先将塑料料粒加入到加料料斗中，通过螺杆的旋转，料粒开始前移，在前移的过程中机筒温度不断升高，料粒开始受热融化，最后在机头位置挤出。由于机头具有一定的型号和尺寸，挤出后的制品将具有一定的形状和大小，再经过冷却成型装置冷却定型后，成为一定形状的管材。

挤出机主机是塑料生产挤出的核心设备，其分为传动系统、挤压系统和加热冷却系统。

传动系统是给螺杆提供动力，从而使螺杆旋转，并且控制螺杆的转速和力矩，防止转动过快或过慢导致原料无法传送。