一种电缆保护管生产用挤出机温度控制系统

技术领域

本发明属于温度控制技术领域，具体是一种电缆保护管生产用挤出机温度控制系统。

背景技术

螺杆的挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一，它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。

专利公开号为CN115494889A的发明公开了一种波纹管挤出机挤出温度控制系统及方法，系统包括加热导管、壳体和处理模块，在加热导管上设置有若干加热模块，加热模块之间设有阻隔板分隔成若干加热部，加热部连接风腔散热设备和导出机构；处理模块将检测的实际温度与额定温度进行比较，在实际温度小于额定温度时，逐梯度对各加热部进行加热，在实际温度大于额定温度时，控制风腔散热设备以不同功率进行降温。本发明对波纹管挤出温度进行分段化控制，保障挤出温度始终保持在误差范围内，确保挤出波纹管尺寸精度较高，前后尺寸差异较小。

挤出机在进行工作的过程中分为压缩段和挤出段，压缩段是将加料段输送来的松散的胶团进行加热塑化，并进行搅拌将胶团中的空气进行排出，形成粘性流动状的胶团，而挤出段再将粘性流动状的胶团进一步加压搅拌，并挤出，而在这两个过程中都存在对胶团进行搅拌，由于胶团为粘性状态，在进行搅拌的过程中会产生热量，当挤出机中温度在已设置成标准温度的状态下，搅拌时再继续产生热量时，会导致胶团在被加工的过程中，温度偏离设定的标准温度，从而导致温度偏差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种电缆保护管生产用挤出机温度控制系统，用于解决上述所提出的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种电缆保护管生产用挤出机温度控制系统，包括：

温控模块，用于根据生产原料的加工信息，将对应位置的生产过程温度设置为标准温度，并传输至过程处理模块，加工信息指每个加工阶段的标准温度和对应材料的温度系数；

加工参数读取模块，用于对加工过程中的过程数据进行读取，并传输至过程处理模块，过程数据指加工过程中的搅拌时间；

温度检测模块，用于对加工过程中的温升信息进行检测，并将检测数据传输至过程处理模块，温升信息指生产原料在加工过程中的温度变化过程以及对应的实时温度变化时间；

过程处理模块，用于对加工信息、过程数据以及温升信息进行处理，先根据标准温度与温升信息，将加工过程分为加热阶段和保温阶段，获取到加热阶段的过程数据，并对其数据进行处理得到曲线关系式，同时将正常状态下的温度变化值进行处理，得到正常状态下的温升时间，将实际温升时间与正常状态下的温升时间进行相减，得到温升时间差，同时将温升时间差代入曲线关系式中，得到搅拌温变值，之后将搅拌温变值与温升时间差进行处理，得到单位温变值，同时根据保温阶段的温升信息，得到保温阶段的温度上限值，将温度上限值再次进行处理，得到温度补偿值，并传输至温度补偿模块；

温度补偿模块，用于根据温度补偿值对加工中的生产原料的温度进行补偿。

优选的，过程处理模块具体包括阶段分离单元、加热处理单元和保温处理单元；

阶段处理单元用于将加工阶段分为加热阶段和保温阶段；

加热处理单元用于获取到加热阶段的过程数据，并对其数据进行处理得到曲线关系式，同时将正常状态下的温度变化值进行处理，得到正常状态下的温升时间，将实际温升时间与正常状态下的温升时间进行相减，得到温升时间差，之后加热处理模块将温升时间差传输至保温处理单元；

保温处理单元用于将温升时间差代入曲线关系式中，得到搅拌温变值，之后将搅拌温变值与温升时间差进行处理，得到单位温变值，同时根据保温阶段的温升信息，得到保温阶段的温度上限值，将温度上限值再次进行处理，得到温度补偿值。

优选的，阶段处理单元具体的工作方法为：

任选一加工步骤，将生产原料在此加工步骤内按照标准温度和温升信息分为两个阶段，两个阶段分别为加热阶段和保温阶段，其中加热阶段指生产原料的实时温度小于标准温度，保温阶段指生产原料的实时温度大于等于标准温度，之后将加热阶段的温升信息传输至加热处理单元，将保温阶段的温升信息传输至保温处理单元。

优选的，加热处理单元的处理方法为：

S1：根据加热阶段的过程数据以及加热阶段的温升信息，对加热阶段的温度变化进行处理得到曲线关系式，其具体的计算方法为：

S11：获取到加热阶段中的实时温度Ti与对应的时间ti，并将其表示为温度变化点(ti，Ti)，i＝1、2、3、……、n，表示存在n个温度变化点；

S12：以时间为横坐标，温度为纵坐标，建立二维直角坐标系，并将温度变化点在二维直角坐标系中表示，得到升温变化曲线；

S13：将升温变化曲线运用计算机语言程序进行仿真得到曲线关系式

S2：获取到正常状态下的温升表达式T＝a1t+a2，其中a1、a2分别为温度系数，对应的具体值取决于相关的材料，正常状态指生产原料在加热阶段没有任何外界干扰，即生产原料在加热阶段时处于静止状态；

之后将起始温度和标准温度分别代入温升表达式，得到时间ta、tb，将tb减去ta得到正常状态下的温升时间；

S3：将实际温升的时间减去正常状态下的温升时间得到温升时间差tc；

S4：将温升时间差tc代入曲线关系式

优选的，保温处理单元的具体工作步骤为：

获取到生产原料的搅拌时间tJ，将搅拌温变值Tc除以搅拌时间tJ得到单位温变值Td；

根据保温阶段的温升信息，获取到处于保温阶段时继续搅拌的时间，将其标记为剩余时间ts，将剩余时间ts乘以单位温变值Td得到在保温阶段的温度上限值Tm；

将温度上限值Tm减去标准温度后，并将得到的结果除以温度系数，将所得的结果作为温度补偿值。

优选的，还包括信息导入模块，用于将生产原料的加工信息进行导入，并传输至温度控制模块。

根据权利要求1所述的一种电缆保护管生产用挤出机温度控制系统，其特征在于，还包括温度反馈模块，用于当生产过程处于保温阶段时，温度反馈模块对加工过程中的生产原料的温度进行检测，当温度低于生产标准温度时，温度反馈模块将生成反馈信号，并传输至温度补偿模块，当温度补偿模块接收到反馈信号时，将停止参数补偿，并将保温阶段切换为升温阶段，对加工过程中的生产温度加温，直至到达标准温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将加步骤中的温升过程分为加温阶段和保温阶段，先对加温阶段的温升过程进行处理，得到温升时间差，由温升时间差得到温差值，并将其作为搅拌温变值，再对搅拌温变值进行处理，得到温度补偿值，并将温度补偿值作为保温阶段的参数补偿，从而对生产原料加工时的温度进行控制，减少在搅拌时的产生的温度对加工时的生产温度造成的影响，提高了温度控制的可靠性。

附图说明

图1为本发明系统框架原理图；

图2为本发明流程原理图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本申请提供了一种电缆保护管生产用挤出机温度控制系统，包括信息导入模块，温控模块，温度检测模块，加工参数读取模块，过程处理模块和温度补偿模块；

实施例一：

信息导入模块用于将生产原料的加工信息进行导入，并传输至温控模块，加工信息指原料在每个加工阶段的标准温度和对应材料的温度系数，其具体的在挤出机中的加工阶段包括压缩段和挤出段等；

温控模块用于根据生产原料的加工信息，将对应的加工位置中的温度供给设备中的参数设定为标准温度，将生产原料的加工温度调整至设定的标准温度，之后温控模块将设定的标准温度传输至过程处理模块；

加工参数读取模块用于根据生产原料在进行加工过程中的过程数据进行读取，过程数据指生产原料在进行搅拌的过程中搅拌时间、生产原料的加工质量以及加工过程中封闭工作室的压力值，之后加工参数读取模块将过程数据传输至过程处理模块，其中加工质量以及压力值通过设置的传感器进行获取，搅拌时间和搅拌速度为系统内设定的自调节程序中的数据；

温度检测模块用于对生产原料的温升信息进行检测，并将检测数据传输至过程处理模块，温升信息指生产原料在进行加工过程中的实时温度和检测时间；

过程处理模块用于对标准温度、过程数据和温升信息进行处理，过程处理模块包括阶段分离单元、加热处理单元和保温处理单元，过程处理模块具体的处理方法为：

阶段分离单元用于根据标准温度和温升信息，将加工步骤分为两个阶段，其具体的分段过程为：

任选一加工步骤，将生产原料在此加工步骤内按照标准温度和温升信息分为两个阶段，两个阶段分别为加热阶段和保温阶段，其中加热阶段指生产原料的实时温度小于标准温度，保温阶段指生产原料的实时温度大于等于标准温度，之后将加热阶段的温升信息传输至加热处理单元，将保温阶段的温升信息传输至保温处理单元；

加热处理单元用于获取到加热阶段的过程数据，即加热阶段的时间、初始温度、生产原料的质量和生产原料加工的工作室内的压力，并对其进行处理，其具体的处理方法为：

S1：根据加热阶段的过程数据以及加热阶段的温升信息，对加热阶段的温度变化进行处理得到曲线关系式，其具体的计算方法为：

S11：获取到加热阶段中的实时温度Ti与对应的时间ti，并将其表示为温度变化点(ti，Ti)，i＝1、2、3、……、n，表示存在n个温度变化点；

S12：以时间为横坐标，温度为纵坐标，建立二维直角坐标系，并将温度变化点在二维直角坐标系中表示，得到升温变化曲线；

S13：将升温变化曲线运用计算机语言程序进行仿真得到曲线关系式

S2：获取到正常状态下的温升表达式T＝a1t+a2，其中a1、a2分别为温度系数，对应的具体值取决于相关的材料，正常状态指生产原料在加热阶段没有任何外界干扰，即生产原料在加热阶段时处于静止状态；

之后将起始温度和标准温度分别代入温升表达式，得到时间ta、tb，将tb减去ta得到正常状态下的温升时间；

S3：将实际温升的时间减去正常状态下的温升时间得到温升时间差tc；

S4：将温升时间差tc代入曲线关系式

保温处理单元用于对保温阶段的温升信息、搅拌温变值Tc和温升时间差tc进行处理，具体的处理方式为：

获取到生产原料的搅拌时间tJ，将搅拌温变值Tc除以搅拌时间tJ得到单位温变值Td；

根据保温阶段的温升信息，获取到处于保温阶段时继续搅拌的时间，将其标记为剩余时间ts，将剩余时间ts乘以单位温变值Td得到在保温阶段的温度上限值Tm；

将温度上限值Tm减去标准温度后，并将得到的结果除以温度系数，将所得的结果作为温度补偿值，并传输至温度补偿模块；

温度补偿模块根据温度补偿值对加工中的生产原料的温度进行补偿，使加工中的生产原料的温度保持在标准温度范围内。

实施例二：

在实施例一的基础上，还设置有温度反馈模块，温度反馈模块用于当生产过程处于保温阶段时，温度反馈模块对加工过程中的生产原料的温度进行检测，当温度低于生产标准温度时，温度反馈模块将生成反馈信号，并传输至温度补偿模块，当温度补偿模块接收到反馈信号时，将停止参数补偿，并将保温阶段切换为升温阶段，对加工过程中的生产温度加温，直至到达标准温度。

实施例三：

用于将实施例一与实施例二进行融合并进行实施。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：先通过信息导入模块将生产原料的加工信息进行导入，然后通过温控模块根据加工信息，将设备中生产温度调整至标准温度，再由加工参数读取模块对加工过程中的过程数据进行读取，同时通过温度检测模块对生产原料的温升信息进行检测，过程处理模块先根据标准温度和温升信息，将加工步骤中分为加热阶段和保温阶段，先获取到加热阶段的过程数据，根据加热阶段的温度数据与时间之间的关系，得到曲线表达式，同时对起始温度与标准温度进行处理，得到正常状态下的温升时间，将实际温升时间与正常温升状态下温升时间相减，得到温升时间差，同时对温升时间差进行处理，得到温差值，之后通过保温处理单元对温差值进行处理，得到单位温变值，同时再对单位温变值进行处理，得到温度补偿值，温度补偿模块根据温度补偿值对加工中的生产原料的温度进行补偿。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。