下面以生产线缆外护套的过程举例，描述生产中各装置的结构与功能。生产线缆 外护套塑料挤出过程的流程示意图如图 2-1 所示。

图 2-1 塑料挤出生产线组成结构图

整个电缆外护套挤出生产线的工作过程：没有加上绝缘护套的电缆通过放线装置 后，从挤出机头部位穿出去，电缆经过挤出机机头后，外部就己被塑料材料包裹上形 成外套保护层。但是由于外套保护层通过挤出机时温度很高，而塑料材料具有很强的 可塑性，所以必须得经过冷却定型装置，让电缆外护层达到一定强度和外观形态等工 艺要求。之后经过牵引装置，牵引装置的最大用处就是给生产线中的电缆有一个适当 的速度继续前行。最终线缆进入收线装置，将包有外套保护层的电缆根据所需要的长 度切割下来，卷入线盘来保存起来。本课题就是以单螺杆塑料挤出机生产线缆外护套 的流程为例，对其计量加料控制过程进行相关研究。

2。1。2 挤出机计量加料控制的研究

挤出机计量加料控制的主要目标是用 PLC 控制实现物料的自动定量加入，降低 工人的劳动力，提升产品的质量及其生产率。自动计量加料主要是将真空抽吸到物料 容灌中的物料，通过控制器控制料阀的开关，把一定量的物料装卸到计量料斗里面的 过程。最后通过挤出机螺杆将物料由机头挤出。这时有三种方法可以用来测量料斗内

物料的变化情况并计算生产率。

1。在冷却定型箱的后面（塑料挤出制品冷却和定型处）放置一个米重计，用它来 检测制品单位长度的重量，测得的重量差异就能体现出挤出机生产中生产率的变化状 况［5］。然而，该种方法由于测量点距离产品出口点有一段较长的距离，这样测得的 数据并不是反映实时的生产过程，而是前一时间段的。因此用它来控制后一段的生产 加工过程，效率并不可观的，时间存在滞后，并不能准确的控制系统的稳定和精度。 而且米重计价格昂贵，所以该种方法不实用。

2。将压力传感器安装在挤出机出口或熔体泵的位置，通过测到的压力来计算挤出 机的生产率，这样虽然缩短了被测量点与挤出点的距离，但从挤出机生产率公式的分 析知道，生产率还受到众多因素的影响［6］，并且它的作用机理是更繁杂，仅仅用这 样一个压力参数就得出来的数据精准性是非常局限的。

3。目前，国外广泛采取的一种方法：在挤出机的加料斗上安装一个称重传感器， 对料斗中的原料进行失重式计量。在微小时间间隔内，试图精确地测量出料斗中物料 的减少量，接着依据质量守恒原理，即减少量就等于挤出量的原则，测出挤出机的挤 出量，然后除以这段时间，就能算出当前时段产品的生产率。相比于米重计测量的方 案要好很多，并且它体积也小、价格较低、安装起来方便，能实现比较高的精准度。 这种控制技术在我国的生产线上还是较为少见的，但其他国家对它的已经比较普遍。

通过对以上三种方案的综合比较分析，第三种方法较为合理、实用和新颖，所以 选用第三种方案来设计本课题的计量加料控制系统。

2。2 硬件的选用及设计方案的拟定

2。2。1 称重传感器的选择及安装位置

称重传感器大概分为柱式、筒式、轮幅式、S 型、小量程、悬臂梁式及桥式几种。 其中，采用拉压采力的方式有三种，即 S 型、悬臂梁式和柱式重传感器。但是悬臂梁 式称重传感器在设计其采力机构时较为复杂，容易出现问题，这样就可能给传感器增 加了另外的力矩，必然会使称重传感器采集的信号出现误差。如果选用 S 型称重传感 器，上面的问题及迎刃而解了。被测物体直接作用于传感器上，使得传感器所受到的 是物体的纯重力，没有其它力和力矩的作用，所以利用选用 S 型称重传感器采集到的 重力信号是有效的。经过综合分析之后，选用 S 型 BK-2F 称重传感器，它能承受的