發泡擠出機溫度控制一般分為兩個控制段，前段主要用于物料的熔融、塑化、混煉與混合等，后段用于發泡氣體的溶解而形成均相體系、建壓與降溫。對于化學發泡工藝而言，由于發泡劑是在擠出機中緩慢釋放發泡氣體的，因此聚合物與發泡劑的混合與溶解是一直發生的。對于物理發泡工藝來說，由于發泡劑是將與聚合物相溶性較差的小分子直接注入擠出機內，通過塑煉、混合、溶解而形成均相溶液。

因此，在擠出機的設計時長徑比較長，一般為上階與下階兩臺串聯螺桿擠出機組。兩個控制段的作用與功能的不同，導致其溫控要求也不同。前段的作用與傳統擠出機相同，因此，一般對溫度控制不必過于精確，溫度波動在溫控表或PLC超溫±(3-5)℃即可滿足。后段在完成均相體系建立以后，必須保持均相體系在發泡劑的超臨界壓力以上而不致于發生相分離，同時，為了使發泡制品的質量穩定必須保證熔體溫度控制在一個較小范圍內，所以，后段的溫度精度要求在±1℃以內。

為了提高降溫效率以及將剪切熱迅速換出系統，發泡擠出機的后段冷卻系統一般采用水冷卻。實踐證明，發泡擠出機后段用風冷由于冷卻效率不夠會造成溫度正誤差加劇，熱慣性和滯后性增大，有時可達到10℃，甚至更高。

傳統擠出機溫控系統采用電阻加熱器，具有非線性、大滯后、大慣性特性。雖然采用智能PID算法控制，依然難以消除反應延遲的缺陷。當溫控表給出信號停止加熱時，還會造成一段時間的溫度升高。當冷卻系統停止而加熱器工作，熱傳導的滯后性又會使得實際溫度降低很多。在熱平衡匹配較差的擠出機中，溫度誤差有時會達到10℃以上。但是，擠出機中除了加熱與冷卻的熱量平衡以外，而剪切熱與摩擦熱又是一個影響很大的熱源，而剪切熱的精確計算是非常困難的。因為，剪切熱、摩擦熱與物料的粘度有很大關系，而高聚物是非牛頓流體，其粘度變化隨溫度及壓力變化而變化。

從以上分析可以看出，傳統的溫度控制系統無法滿足發泡擠出機的要求，特別是后段擠出機的要求。因此，必須對傳統溫控系統進行控制上的改進。

因為發泡擠出機的前段與普通擠出機作用基本相同，為了降低成本可以仍采用傳統的溫控形式，即單通道PID控制SSR或EMR來控制加熱器的工作，從而調節加熱器的工作時間來控制輸出功率，冷卻系統使用溫控器的超溫報警功能控制風機的工作。為了提高后段擠出機的溫度控制精度，加熱元件使用水冷加熱器，冷卻系統采用水冷卻。控制形式使用雙通道PID控制可控硅(SCR)來控制加熱器與水冷卻的輸出功率。其控制框圖如圖3所示。目前國內外生產使用的雙向可控硅都是一種五層三端器件，其特性與反向并聯的可控硅非常相似，因此，特別適用于交流功率的控制。在交流功率控制方面，應用最廣泛最成功的當數溫度控制。

改進后的溫控系統采用PID調節的數字顯示溫控表進行顯示和溫度調節，輸出0-10mA作為直流信號輸入，控制可控硅電壓調整器或觸發板改變可控硅管導通角的大小，來調節輸出功率，完全可以滿足要求，投入成本低，操作方便直觀并且容易維護。采用雙通道PID控制，利用可控硅的導通角改變加熱器的電流大小，從而改變加熱器的輸出功率。在超溫時利用溫控表的超溫報警功能觸發SSR或交流接觸器開啟電磁閥，同時打開冷卻PID通道。并且利用可控硅的導通角改變比例調節閥的開度，來改變進入水冷加熱器的水的流量，來調節降溫的功率。利用可控硅的電流調整輸出，可以任意改變加熱與冷卻的實際功率，并通過雙通道PID的雙向調節作用大大降低了系統的熱慣性和滯后特性，從而使溫度誤差大大降低。其實在真正意義上，使用SSR或EMR的通斷功能僅控制加熱器的工作時間，而無法控制實際功率，因為，接通時其輸出功率為全功率輸出，而斷開時即為零。而此控制電路通過可控硅對電流的可控可以達到執行元件的實際輸出功率可調，因此，極大地提高了溫控精度。

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