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一种交联线智能加热系统

阅读：449发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种交联线智能加热系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了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，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；温度冷却系统包括断路器、固态继电器和电磁阀；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，本发明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。，下面是一种交联线智能加热系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种交联线智能加热系统，其特征在于：包括生产线上的三台挤塑机、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；

三台挤塑机分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机；

温度检测系统包括温度传感器和导线；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；

温度加热系统包括第一断路器、接触器、第一固态继电器和铸铝加热块，第一断路器，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；第一固态继电器，用于控制铸铝加热块的工作状态，所述第一固态继电器采用光耦；采用铸铝加热块进行加热；

温度加热系统包括65挤塑机温区、90挤塑机温区和150挤塑机温区的加热控制回路，其中，

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；

90挤塑机温区的加热控制回路为：第一支路为电源线L1与断路器Q2连接，断路器Q2与接触器KM2连接，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；

150挤塑机温区的加热控制回路为：第一支路为电源线L1与断路器Q3连接，断路器Q3与接触器KM3连接，接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接，第一光耦SSR4的输出触点与铸铝加热块Ⅰ(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的输出触点与铸铝加热块Ⅱ(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与铸铝加热块Ⅲ(206)连接，铸铝加热块Ⅰ(204)的一端与铸铝加热块Ⅱ(205)的一端连接，铸铝加热块Ⅱ(205)的另一端与铸铝加热块Ⅲ(206)的一端连接，铸铝加热块Ⅲ(206)的另一端与铸铝加热块Ⅰ(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；

温度冷却系统包括第二断路器、第二固态继电器和电磁阀，第二断路器用来给冷却系统提供电源，第二固态继电器用于控制电磁阀的工作，所述第二固态继电器采用光耦；电磁阀用于控制水路的通断；温度冷却系统包括65挤塑机温区、90挤塑机温区和150挤塑机温区的冷却控制回路，冷却控制回路为：电源的输出端与第二断路器连接，第二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第二断路器连接，第二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；

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，电源模块与从站扩展模块连接，从站扩展模块与热电偶温度信号采集模块连接，热电偶温度信号采集模块与数字量输出模块连接；

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。

2.根据权利要求1所述的一种交联线智能加热系统，其特征在于：所述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)上，螺筒(4)的另一端与减速机(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种交联线智能加热系统，其特征在于：所述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，第一铸铝加热块(201)、第二铸铝加热块(202)、第三铸铝加热块(203)设置在螺筒(4)上，螺筒(4)的另一端与减速机(7)连接。

4.根据权利要求1所述的一种交联线智能加热系统，其特征在于：所述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Ⅰ(204)、铸铝加热块Ⅱ(205)、铸铝加热块Ⅲ(206)设置在螺筒(4)上，螺筒(4)的另一端与减速机(7)连接。

说明书全文

一种交联线智能加热系统

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。

发明内容

[0003] 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。

[0004] 本发明的技术方案为：一种交联线智能加热系统，包括生产线上的三台挤塑机、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；

[0005] 三台挤塑机分别为65挤塑机、90挤塑机和150挤塑机；

[0006] 温度检测系统包括温度传感器和导线；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；

[0007] 温度加热系统包括第一断路器、接触器、第一固态继电器和铸铝加热块，第一断路器，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；第一固态继电器，用于控制铸铝加热块的工作状态，所述第一固态继电器采用光耦；采用铸铝加热块进行加热；

[0008] 温度加热系统包括65挤塑机温区、90挤塑机温区和150挤塑机温区的加热控制回路，其中，

[0009] 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；

[0010] 90挤塑机温区的加热控制回路为：第一支路为电源线L1与断路器Q2连接，断路器Q2与接触器KM2连接，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；

[0011] 150挤塑机温区的加热控制回路为：第一支路为电源线L1与断路器Q3连接，断路器Q3与接触器KM3连接，接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接，第一光耦SSR4的输出触点与铸铝加热块Ⅰ(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的输出触点与铸铝加热块Ⅱ(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与铸铝加热块Ⅲ(206)连接，铸铝加热块Ⅰ(204)的一端与铸铝加热块Ⅱ(205)的一端连接，铸铝加热块Ⅱ(205)的另一端与铸铝加热块Ⅲ(206)的一端连接，铸铝加热块Ⅲ(206)的另一端与铸铝加热块Ⅰ(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；

[0012] 温度冷却系统包括第二断路器、第二固态继电器和电磁阀，第二断路器用来给冷却系统提供电源，第二固态继电器用于控制电磁阀的工作，所述第二固态继电器采用光耦；电磁阀用于控制水路的通断；温度冷却系统包括65挤塑机温区、90挤塑机温区和150挤塑机温区的冷却控制回路，冷却控制回路为：电源的输出端与第二断路器连接，第二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第二断路器连接，第二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；

[0013] 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，电源模块与从站扩展模块连接，从站扩展模块与热电偶温度信号采集模块连接，热电偶温度信号采集模块与数字量输出模块连接；

[0014] 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。

[0015] 进一步地，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。

[0016] 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，第一铸铝加热块、第二铸铝加热块、第三铸铝加热块设置在螺筒上，螺筒的另一端与减速机连接。

[0017] 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Ⅰ、铸铝加热块Ⅱ、铸铝加热块Ⅲ设置在螺筒上，螺筒的另一端与减速机连接。

[0018] 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

[0019] 图1为本发明的模块示意图；

[0020] 图2为本发明的65挤塑机的主视图；

[0021] 图3为本发明的65挤塑机的剖视图

[0022] 图4为本发明的90挤塑机的主视图；

[0023] 图5为本发明的90挤塑机的剖视图；

[0024] 图6为本发明的150挤塑机的主视图；

[0025] 图7为本发明的150挤塑机的部分细节图；

[0026] 图8为本发明的温度检测系统的电气连接结构示意图；

[0027] 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；

[0028] 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；

[0029] 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；

[0030] 图12为本发明的温度冷却系统的电气连接结构示意图；

[0031] 图13为65挤塑机温区的人机交互界面；

[0032] 图14为90挤塑机温区的人机交互界面；

[0033] 图15为150挤塑机温区的人机交互界面。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

[0035] 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。

[0036] 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。

[0037] 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。

[0038] 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，在90挤塑机中，铸铝加热块6包括第一铸铝加热块201、第二铸铝加热块202和第三铸铝加热块203，螺筒4的另一端与减速机7连接。

[0039] 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，150挤塑机中，铸铝加热块6包括铸铝加热块Ⅰ204、铸铝加热块Ⅱ205、铸铝加热块Ⅲ206，螺筒4的另一端与减速机7连接。

[0040] 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。

[0041] 温度加热系统包括：第一断路器、接触器、第一固态继电器和铸铝加热块，第一断路器、接触器、第一固态继电器、铸铝加热块依次电连接。第一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；第一固态继电器用于控制铸铝加热块的工作状态，第一固态继电器采用光耦；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，然后输出信号控制第一固态继电器的通断来控制铸铝加热块的加热状态。同一生产线上温区的加热控制回路是相同。

[0042] 实施例一

[0043] 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。

[0044] 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。

[0045] 实施例二

[0046] 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，每个温区中包括第一断路器、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KM2连接，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。

[0047] 实施例三

[0048] 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KM3连接，接触器KM3与第一光偶SSR4的输入触点连接，第一光耦SSR4的输出触点与铸铝加热块Ⅰ204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的输出触点与铸铝加热块Ⅱ205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与铸铝加热块Ⅲ206连接，铸铝加热块Ⅰ204的一端与铸铝加热块Ⅱ205的一端连接，铸铝加热块Ⅱ的另一端与铸铝加热块Ⅲ206的一端连接，铸铝加热块Ⅲ206的另一端与铸铝加热块Ⅰ204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。

[0049] 温度冷却系统包括第二断路器、第二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。第二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，然后输出信号控制第二固态继电器的通断来控制冷却电磁阀的通断状态，第二固态继电器采用光耦。同一生产线上温区的冷却控制回路是相同。

[0050] 实施例四

[0051] 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。

[0052] 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。

[0053] 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。

[0054] 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。

[0055] 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。

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