一种交联线智能加热系统的制作方法

本发明涉及交联线控制系统，特别涉及一种交联线智能加热系统。

背景技术：

三层共挤式干法交联生产线是生产电缆的设备。电缆的生产工艺比较复杂，温度、压力、速度这三个工艺参数需要根据工艺特性实时控制，采用硬逻辑实现控制功能，具有接线繁琐、功能单一、故障点多、可靠性低、维修率较高、运行模式不能灵活切换、各冷却器使用寿命不均衡等缺点。生产过程中出现电缆停止行进时，加热块的降温十分缓慢，会导致电缆长时间处于加热状态造成烧焦现象。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种交联线智能加热系统。

本发明的技术方案为：一种交联线智能加热系统，包括生产线上的3台挤塑机、温度检测系统、温度加热系统、温度冷却系统、温度控制系统和人机交互界面；

温度检测系统包括温度传感器和导线；

温度加热系统包括断路器、接触器、固态继电器和铸铝加热块，断路器，用来给加热系统提供电源并带有漏电保护；接触器，用来控制加热系统电源的通断；固态继电器，用于控制铸铝加热块的工作状态；采用铸铝加热块进行加热；

温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀，断路器用来给冷却系统提供电源；固态继电器用于控制电磁阀的工作；电磁阀用于控制水路的通断；

温度控制系统包括电源模块、从站扩展模块、热电偶温度信号采集模块和数字量输出模块；温度检测系统与温度控制系统连接，温度控制系统与温度加热系统以及温度冷却系统连接。

进一步地，所述生产线上的3台挤塑机分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机。

进一步地，所述温度传感器为K型热电偶，所述导线为K型补偿导线，所述K型补偿导线将热电偶信号送到热电偶温度信号采集模块进行处理；所述固态继电器采用光耦。

进一步地，所述温度加热系统包括65挤塑机温区的加热控制回路，65挤塑机温区的加热控制回路为：电源线连接断路器Q1，断路器Q1与接触器KM1连接，接触器KM1与光耦SSR1的输入触点连接，光耦SSR1的输出触点和铸铝加热块连接，铸铝加热块与断路器Q1连接，断路器Q1接零线构成回路。

进一步地，所述温度加热系统包括90挤塑机温区的加热控制回路，所述加热控制回路为：第一支路为电源线L1与断路器Q2连接，断路器Q2与接触器连KM2接，接触器KM2与第一光偶SSR2的输入触点连接，第一光耦SSR2的输出触点与第一铸铝加热块201连接；第二支路为电源线L2与断路器Q2连接，断路器Q2与接触器KM2连接，接触器KM2与第二光耦SSR3的输入触点连接，第二光耦SSR3的输出触点与第二铸铝加热块202连接；第三支路为电源线L3连接断路器Q2，断路器Q2与接触器KM2连接，接触器KM2与第三铸铝加热块203连接，第一铸铝加热块201的一端与第二铸铝加热块202的一端连接，第二铸铝加热块202的另一端与第三铸铝加热块203的一端连接，第三铸铝加热块203的另一端与第一铸铝加热块201的另一端连接构成回路，第一光耦SSR2和第二光耦SSR3的输入端连接数字量输出模块。

进一步地，所述温度加热系统包括150挤塑机温区的加热控制回路，所述加热控制回路为：第一支路为电源线L1与断路器Q3连接，断路器Q3与接触器连KM3接，接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接，第一光耦SSR4的输出触点与第一铸铝加热块204连接；第二支路为电源线L2与断路器Q3连接，断路器Q3与接触器KM3连接，接触器KM3与第二光耦SSR5的输入触点连接，第二光耦SSR5的输出触点与第二铸铝加热块205连接；第三支路为电源线L3连接断路器Q3，断路器Q3与接触器KM3连接，接触器KM3与第三铸铝加热块206连接，第一铸铝加热块204的一端与第二铸铝加热块205的一端连接，第二铸铝加热块205的另一端与第三铸铝加热块206的一端连接，第三铸铝加热块206的另一端与第一铸铝加热块204的另一端连接构成回路，第一光耦SSR4和第二光耦SSR5的输入端连接数字量输出模块。

进一步地，所述温度冷却系统包括65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机温区的冷却控制回路，冷却控制回路为：电源的输出端与断路器连接，断路器与光耦的输入触点连接，光耦的输出触点与第一电磁阀连接，第一电磁阀的另一端与断路器连接，断路器接零线构成回路，第二电磁阀并联在第一电磁阀的两端。

进一步地，所述65挤塑机底部设有滑轨，机架设置在滑轨上，所述65挤塑机底部设有滑轨，机架设置在滑轨上，机架通过固定板与螺筒的一端连接，螺筒上设置有4个温区，螺杆设置在螺筒的内部，铸铝加热块设置在螺筒上，螺筒的另一端与减速机连接。

进一步地，所述90挤塑机底部设有滑轨，机架设置在滑轨上，机架通过固定板与螺筒的一端连接，螺筒上设置有4个温区，螺杆设置在螺筒的内部，铸铝加热块设置在螺筒上，螺筒的另一端与减速机连接。

进一步地，所述150挤塑机底部设有滑轨，机架设置在滑轨上，机架通过固定板与螺筒的一端连接，螺筒上设置有7个温区，螺杆设置在螺筒的内部，铸铝加热块设置在螺筒上，螺筒的另一端与减速机连接。

本发明的有益效果为：通过人机界面，实现程智能化控制加热冷却温度，将温度控制在±2℃之内，能够实时的控制温度，有效减少工艺损失，降低交联电缆的生产成本；另外，节省了大量的接触器和继电器，使安装、接线工作量大为减少，提高可靠性。

附图说明

图1为本发明的模块示意图；

图2为本发明的65挤塑机的主视图；

图3为本发明的65挤塑机的剖视图

图4为本发明的90挤塑机的主视图；

图5为本发明的90挤塑机的剖视图；

图6为本发明的150挤塑机的主视图；

图7为本发明的150挤塑机的部分细节图；

图8为本发明的温度检测系统的电气连接结构示意图；

图9为本发明的65挤塑机的温区加热系统的电气连接结构示意图；

图10为本发明的90挤塑机的温区加热系统的电气连接结构示意图；

图11为本发明的150挤塑机的温区加热系统的电气连接结构示意图；

图12为本发明的温度冷却系统的电气连接结构示意图；

图13为65挤塑机温区的人机交互界面；

图14为90挤塑机温区的人机交互界面；

图15为150挤塑机温区的人机交互界面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

一种交联线智能加热系统包括温度检测系统、温度加热系统、温度冷却系统、温度控制系统和人机交互界面组成。参阅图1所示，温度检测系统与温度控制系统连接，温度控制系统与温度加热系统以及温度冷却系统连接。温度控制系统包括电源模块（PS307）、从站扩展模块（IM153）、热电偶温度信号采集模块（SM331）和数字量输出模块（SM322）。电源模块（PS307）与从站扩展模块（IM153）连接，从站扩展模块（IM153）与热电偶温度信号采集模块（SM331）连接，热电偶温度信号采集模块（SM331）与数字量输出模块（SM322）连接。温度控制系统的工作原理为：由热电偶温度采集模块采集的温度信号，经过编写的PID程序处理后，通过数字量输出模块控制温度加热系统和温度冷却系统的加热、冷却的状态，将温度控制在±2℃之内。

交联生产线上有3台挤塑机，分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机，65挤塑机的机身为4个温区，90挤塑机的机身为4个温区，150挤塑机的机身7个温区。每一区都有一路温度控制系统控制进行加热和冷却，每一区的温度控制都可以单独的开启或关闭，相互之间互不干扰，温度控制相互独立。

参阅图2和图3所示，为65挤塑机的结构示意图，65挤塑机底部设有滑轨1，机架2设置在滑轨1上，机架2通过固定板3与螺筒4的一端连接，螺筒4上设置有4个温区，螺杆5设置在螺筒4的内部，铸铝加热块6设置在螺筒4外部，螺筒4的另一端与减速机7连接。

图4和图5为90挤塑机的结构示意图，90挤塑机底部设有滑轨1，机架2设置在滑轨1上，机架2通过固定板3与螺筒4的一端连接，螺筒4上设置有4个温区，螺杆5设置在螺筒4的内部，铸铝加热块6设置在螺筒4外部，螺筒4的另一端与减速机7连接。

参阅图6和图7所示，为150挤塑机的结构示意图，150挤塑机底部设有滑轨1，机架2设置在滑轨1上，机架2通过固定板3与螺筒4的一端连接，螺筒4上设置有7个温区，螺杆5设置在螺筒4的内部，铸铝加热块6设置在螺筒4外部，螺筒4的另一端与减速机7连接。

参阅图8所示，温度检测系统包括温度传感器和导线，温度传感器采用K型热电偶，用于检测铸铝加热块的温度，K型热电偶上连接有K型补偿导线，K型补偿导线将热电偶信号送到热电偶温度信号采集模块进行处理。K型补偿导线具有接地保护。

温度加热系统包括：断路器、接触器、固态继电器和铸铝加热块，断路器、接触器、固态继电器、铸铝加热块依次电连接。断路器用来给加热系统提供电源并带有漏电保护；接触器用来控制加热系统电源的通断；固态继电器用于控制铸铝加热块的工作状态；采用铸铝加热块进行加热。温度控制系统将采集到的热电偶信号进行处理，然后输出信号控制固态继电器的通断来控制加热块的加热状态。固态继电器采用光耦。同一生产线上温区的加热控制回路是相同。

实施例一

对于65挤塑机温区2-温区5进行加热控制，每一温区都有一路加热控制回路。

参阅图9所示，65挤塑机温区的加热控制回路为：电源线连接断路器Q1，断路器Q1与接触器KM1连接，接触器KM1与光耦SSR1的输入触点连接，光耦SSR1的输出触点和铸铝加热块连接，铸铝加热块与断路器Q1连接，断路器Q1接零线构成回路。

实施例二

对于90挤塑机温区2-温区5进行加热控制，每一温区的一路加热控制回路，每个温区中包括断路器、接触器、两个光耦和三个铸铝加热块；参阅图10所示，90挤塑机温区的加热控制回路：第一支路为电源线L1与断路器Q2连接，断路器Q2与接触器连KM2接，接触器KM2与第一光偶SSR2的输入触点连接，第一光耦SSR2的输出触点与第一铸铝加热块201连接；第二支路为电源线L2与断路器Q2连接，断路器Q2与接触器KM2连接，接触器KM2与第二光耦SSR3的输入触点连接，第二光耦SSR3的输出触点与第二铸铝加热块202连接；第三支路为电源线L3连接断路器Q2，断路器Q2与接触器KM2连接，接触器KM2与第三铸铝加热块203连接，第一铸铝加热块201的一端与第二铸铝加热块202的一端连接，第二铸铝加热块202的另一端与第三铸铝加热块203的一端连接，第三铸铝加热块203的另一端与第一铸铝加热块201的另一端连接构成回路，第一光耦SSR2和第二光耦SSR3的输入端连接数字量输出模块。第一铸铝加热块201、第二铸铝加热块202和第三个铸铝加热块203接地保护。

实施例三

参阅图11所示，对于150挤塑机温区3-温区9进行加热控制，150挤塑机温区的加热控制回路：第一支路为电源线L1与断路器Q3连接，断路器Q3与接触器连KM3接，接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接，第一光耦SSR4的输出触点与第一铸铝加热块204连接；第二支路为电源线L2与断路器Q3连接，断路器Q3与接触器KM3连接，接触器KM3与第二光耦SSR5的输入触点连接，第二光耦SSR5的输出触点与第二铸铝加热块205连接；第三支路为电源线L3连接断路器Q3，断路器Q3与接触器KM3连接，接触器KM3与第三铸铝加热块206连接，第一铸铝加热块204的一端与第二铸铝加热块205的一端连接，第二铸铝加热块205的另一端与第三铸铝加热块206的一端连接，第三铸铝加热块206的另一端与第一铸铝加热块204的另一端连接构成回路，第一光耦SSR4和第二光耦SSR5的输入端连接数字量输出模块。

温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀。温度冷却采用水冷，通过电磁阀控制水路的通断。其中电磁阀每一路配两个，其中一个作为备用。断路器用来给冷却系统提供电源；温度控制系统将采集到的热电偶信号进行处理，然后输出信号控制固态继电器的通断来控制冷却电磁阀的通断状态。同一生产线上温区的冷却控制回路是相同。

实施例四

对于65挤塑机温区2-温区5的冷却控制回路，每一温区都有一路冷却控制回路，每组回路中包括断路器、固态继电器和两个电磁阀。

参阅图12所示，65挤塑机温区的冷却控制回路为：电源的输出端与断路器Q4连接，断路器Q4与光耦SSR6的输入触点连接，光耦SSR6的输出触点与第一电磁阀301连接，第一电磁阀301的另一端与断路器Q4连接，断路器Q4的一端接零线构成回路，第二电磁阀302并联在第一电磁阀301的两端。

90挤塑机温区和150挤塑机温区的冷却控制回路同65挤塑机上温区的冷却控制回路。

人机交互界面为西门子触摸屏，可以显示设定温度和实际温度；西门子触摸屏上设有按钮，通过按钮操作实现每一温区的温度控制。图13为65挤塑机温区的人机交互界面，图14为90挤塑机温区的人机交互界面，图15为150挤塑机温区的人机交互界面。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明涵盖范围之内。