熱風(fēng)熔融塑料回收造粒機(jī)及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本研究根據(jù)目前國內(nèi)塑料回收造粒工藝的研究現(xiàn)狀,提出了新型的塑料回收加工工藝,即熱風(fēng)熔融塑料回收造粒方法,該方法是利用熱空氣對回收塑料進(jìn)行加熱,直至熔融,經(jīng)螺旋葉片擠壓后由螺桿擠出造粒。由于熱空氣流動(dòng)性好,所以在加熱過程中,待加工物體的外形對其加熱效果影響不大,因此采用該方法可以省去傳統(tǒng)塑料回收造粒過程中的粉碎環(huán)節(jié)。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.本課題研制了由主軸系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)等幾部分組成的熱風(fēng)熔

2、融塑料回收造粒裝置。該裝置運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)緊湊,采用模塊化設(shè)計(jì),制造簡單、安裝方便。此外,加熱后的熱風(fēng)經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)被重復(fù)加熱,供二次加熱,節(jié)約能源,整個(gè)加工過程中無廢氣產(chǎn)生。
　　 2.針對傳統(tǒng)造粒機(jī)加熱慣性的特點(diǎn),提出了變頻加熱的方法。在加熱過程中,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前溫度值與設(shè)定溫度值的差以及事先設(shè)定好的溫度系數(shù)自動(dòng)改變加熱器得失電時(shí)間比,從而改變加熱功率的方法,達(dá)到準(zhǔn)確控制加熱溫度的目的。本文給出了變頻加熱詳細(xì)的算法,與傳統(tǒng)

3、的溫度控制方法相比,溫度控制的準(zhǔn)確性好。
　　 3.開發(fā)了熱風(fēng)熔融塑料回收造粒機(jī)控制系統(tǒng),包括基于VC++6.0的上位機(jī)控制系統(tǒng)和基于歐姆龍PLC的下位機(jī)控制程序,通過對上位機(jī)控制界面的操作,可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)造粒機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制。其中包括:PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)的讀寫、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、加工工藝參數(shù)設(shè)置、電機(jī)控制、加熱溫度實(shí)時(shí)曲線的顯示與輸出。此外,系統(tǒng)通過軟硬件結(jié)合的方法,提供了硬件啟?？刂坪蛙浖⑼？刂苾煞N控制模式。在軟件控制模式下,操作

4、者根據(jù)實(shí)際情況,可以通過手動(dòng)運(yùn)行、變頻加熱、自動(dòng)通斷三種溫度控制運(yùn)行模式對加熱溫度進(jìn)行控制。
　　 4.建立了基于polyflow螺桿擠出過程中的溫度分布模擬,得到了螺桿擠出的最佳工藝參數(shù)。參照模擬結(jié)果,利用熱風(fēng)熔融塑料回收造粒機(jī)進(jìn)行了擠出實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí),對上位機(jī)控制軟件進(jìn)行了測試,并對整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。
　　 試驗(yàn)表明,本研究開發(fā)的熱風(fēng)熔融塑料回收造粒機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠、功能強(qiáng)大、操作簡單靈活、可視化好,所控制的