熱風熔融塑料回收造粒機及其控制系統(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)、傳動系統(tǒng)、進料機構(gòu)、加熱系統(tǒng)、熱風循環(huán)系統(tǒng)等幾部分組成的熱風熔

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

3、的溫度控制方法相比,溫度控制的準確性好。
　　 3.開發(fā)了熱風熔融塑料回收造粒機控制系統(tǒng),包括基于VC++6.0的上位機控制系統(tǒng)和基于歐姆龍PLC的下位機控制程序,通過對上位機控制界面的操作,可以實現(xiàn)對整個造粒機的運行進行控制。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、電機控制、加熱溫度實時曲線的顯示與輸出。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)實際情況,可以通過手動運行、變頻加熱、自動通斷三種溫度控制運行模式對加熱溫度進行控制。
　　 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,利用熱風熔融塑料回收造粒機進行了擠出實驗研究。同時,對上位機控制軟件進行了測試,并對整個控制系統(tǒng)進行了調(diào)試。
　　 試驗表明,本研究開發(fā)的熱風熔融塑料回收造粒機控制系統(tǒng)運行可靠、功能強大、操作簡單靈活、可視化好,所控制的