雙螺桿擠出機(jī)由于三大合成材料之一的塑料問世以來得到迅猛發(fā)展。以塑代鋼、以塑代有色金屬、以塑代水泥等，被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、建材、包裝、機(jī)械、電子、汽車、家電、石化和國防，擠出機(jī)以及人們的日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，塑料已是人類活動(dòng)的zui主要的原料之一。由于擠出成型是塑料加工的zui主要的形式，因此發(fā)展塑料擠出成型技術(shù)與設(shè)備具有重要意義。
雙螺桿擠出機(jī)是塑膠加工機(jī)械中的一種重要設(shè)備，它已不僅僅適用于高分子材料的擠出成型和混煉加工，它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領(lǐng)域。擠出機(jī)高速、高產(chǎn)，可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報(bào)。但是，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速高速化也帶來了一系列需要克服的難點(diǎn)：如物料在螺桿內(nèi)停留時(shí)間減少會(huì)導(dǎo)致物料混煉塑化不均，物料經(jīng)受過度剪切可能造成物料急驟升溫和熱分解，擠出穩(wěn)定性控制困難會(huì)造成擠出物幾何尺寸波動(dòng)，相關(guān)的輔助裝置和控制系統(tǒng)的精度必須提高，螺桿與機(jī)筒的磨損加劇需要采用高耐磨及超高耐磨材質(zhì)，減速器與軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下如何提高其壽命等問題都需要解決。
1、螺桿公稱直徑。螺桿公稱直徑是指螺桿外徑，單位為ｍｍ。對(duì)于變直徑（或錐形）螺桿而言，螺桿直徑是一個(gè)變值，一般用zui小直徑和zui大直徑表示如： 65/130。雙螺桿的直徑越大，表征機(jī)器的加工能力越大。
2、螺桿的長徑比。螺桿的長徑比是指螺桿的有效長度與外徑之比。一般整體式雙螺桿擠出機(jī)的長徑比是在7-18之間。對(duì)于組合式雙螺桿擠出機(jī)，長徑比是可變的。從發(fā)展看，長徑比有逐步加大的趨勢。
3、螺桿的轉(zhuǎn)向。螺桿的轉(zhuǎn)向有同向和異向之分。一般同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)多用于混料，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)多用于擠出制品。
4、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍。螺桿的轉(zhuǎn)速范圍是指螺桿的zui低轉(zhuǎn)速到zui高轉(zhuǎn)速（允許值）間的范圍。同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)可以高速旋轉(zhuǎn)，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)一般轉(zhuǎn)速僅在0-40r/min。 5、驅(qū)動(dòng)功率。驅(qū)動(dòng)功率是指驅(qū)動(dòng)螺桿的電動(dòng)機(jī)功率，單位為kw。 6、產(chǎn)量。產(chǎn)量指每小時(shí)物料的擠出量，單位為kg/h。
雙螺桿擠出機(jī)的工藝原理
雙螺桿擠出機(jī)的控制啟動(dòng)步序 1.接通電源按工藝把溫控儀表調(diào)到一定的溫度進(jìn)行加熱，等到溫度到了以后，要保溫3小時(shí)對(duì)料筒里的物料進(jìn)行軟化，然后把溫控儀表調(diào)到工藝要求的溫度進(jìn)行控制。
開啟主機(jī)在開啟主機(jī)時(shí)要注意電機(jī)的電流大小，如果電流過大，這時(shí)不能將速度調(diào)上去，要檢查料筒里的物料是否被軟化，或擠出機(jī)有*，一定要等到正常后，將速度調(diào)到制品所需要用的轉(zhuǎn)速進(jìn)行生產(chǎn)。 3.開啟輔機(jī)喂料機(jī)、牽引機(jī)、切割機(jī)。
擠出機(jī)的系統(tǒng)，其工作過程為：把觸摸屏中的設(shè)定值通過通信線路傳輸?shù)絇LC，同時(shí)機(jī)筒和模頭上的當(dāng)前溫度通過熱電偶傳送到溫控模塊進(jìn)行處理，再由溫控模塊傳送到PLC中。當(dāng)溫度值與設(shè)定植在PLC中進(jìn)行數(shù)值比較后，如果當(dāng)前值低于設(shè)定值，PLC就發(fā)出指令使PLC內(nèi)部相應(yīng)的熱電器得電工作，并使接觸器得電工作。由于接觸器的閉合通電，使得加熱器通電加熱。在加熱過程中，熱電偶不斷地把當(dāng)前溫度傳送到溫控模塊，溫控模塊也不斷地把數(shù)值傳送到PLC中進(jìn)行數(shù)值比較。經(jīng)過一段時(shí)間的加熱后，如果當(dāng)前溫度值高于設(shè)定值，PLC就發(fā)出指令，使得PLC內(nèi)部的繼電器、接觸器失電不工作。由于接觸器的斷開，使得加熱器斷電不加熱。對(duì)有冷卻風(fēng)機(jī)的，PLC同時(shí)發(fā)出指令使PLC內(nèi)部相應(yīng)的繼電器得電工作，使風(fēng)機(jī)通電工作。通過風(fēng)機(jī)冷卻，把機(jī)筒的當(dāng)前溫度降低。當(dāng)機(jī)筒溫度達(dá)到設(shè)定值以后，PLC發(fā)出指令，使內(nèi)部繼電器失電不工作，并使中間繼電器線圈失電不工作。由于中間繼電器斷開，使冷卻風(fēng)機(jī)斷電停止工作。 PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。
利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：
(1)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié),直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩,記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù)。
雙螺桿擠出機(jī)電氣控制系統(tǒng)由觸摸屏作為上位機(jī)與M2雙回路自整定PID溫控模塊及PLC進(jìn)行通訊。其神奇之處在于所有運(yùn)用到的參數(shù)都可以通過觸摸屏來設(shè)置和顯示。觸摸屏給我們提供了一個(gè)友好的人機(jī)界面?？删幊炭刂破鱌LC和變頻器正在被廣泛的應(yīng)用于雙螺桿擠出機(jī)的自動(dòng)控制上。上述這一些都是雙螺桿擠出機(jī)電氣控制系統(tǒng)的一個(gè)明顯的發(fā)展趨勢。
