单螺杆挤压机成型挤压力自动控制系统的研究
1 国内外木碎料挤压成型技术发展概况
1.1 国外木碎料挤压成型技术发展概况
自上世纪90年代以来，能源问题就成了世界关注的焦点。煤、石油、天然气等一次能源的加剧消耗迫使人类寻求一种新型的制作燃料技术。而森林资源作为一种可再生的资源，且就目前而言，仍是一种储量极大的资源，必然会成为各国长期关注的重点和开发对象。在森林资源开发之初，木料资源并没有得到充分的利用。随着开发规模的扩大，砍伐、造材、加工所剩余的碎木料不断增加且并未得到有效的利用，这逐渐引起了各国的关注，同时对成型加工技术的研究与开发越来越多。由于国外加大对单螺杆挤压机的研究力度，不断投入大量的研发人员与资金，使得单螺杆挤压机的发展十分迅速。在第三次工业革命的迅猛发展下，计算机控制技术屡破瓶颈。未来，单螺杆挤压机控制系统的研发必将成为世界研究的热点。
早期的单螺杆挤压机控制系统都是以智能仪表和继电器为控制核心，其生产过程控制都是依靠有多年生产操作经验的员工来控制的，这就要求操作者具有娴熟的操作技巧和多年的现场操作经验。因此，这种生产控制方式在规模与及效率上有着极大的局限性[[1]]。
随着挤压机控制系统的研发成果不断问世，并且通过了实践的检测。国外先进的单螺杆挤压机控制系统便以PLC为控制核心的控制方式代替了传统的控制方式，由此，单螺杆挤压机的生产规模、生产效率及控制水平显著提高。当时，国外的挤压机控制系统以德国的西门子公司设计研发的控制系统为首，采用了及其先进的控制手段与检测方法，将闭路循环控制、统计过程控制（SPC）、复杂控制（如比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统等）以及智能控制（如模糊控制、专家系统）施加于实验对象的主要目标参数，实现了温度、速度、压力、电压、电流等过程参数的实时精准监测与控制。
上世纪末，国外大型的挤压机生产商纷纷采用奥地利贝加莱公司开发的PCC（可编程计算机控制器）的智能优化系统，该系统接近了挤压机控制系统的最高水平，它同时具备PLC的标准控制功能、工业计算机的分时多任务以及强大的数据运算处理能力，使得各种挤压机的生产线实现了高度自动化。以转速控制为例，传统的挤压机控制系统往往通过手动方式调节变频器或通过伺服系统的闭路协作实现转速控制，而PCC控制系统设有专门的运动控制功能模块，并通多该模块对转速进行同步控制。此外，在挤压生产线上，高系统还具有以下的功能——自学习技术，可以自动或手动采集记录不同时段、不同原料、不同模具下所需的参数；借助于以太网、计算机可以对各条生产线进行实时监控；对于不同型号的挤压机，只需要在系统中改变相应的参数便能够满足控制要求；
1.2 国内木碎料挤压成型技术发展概况。
目前，从世界范围来看，我国是个少林国家，森林资源严重不足。如今世界森林覆盖率为22﹪，而我国仅为13.9﹪。两者的差距相当大，我国的森林面积只占世界的4﹪，蓄积量不足世界总量的3﹪，人均林地面积和蓄积量分别仅为0.1公顷和9m3，只分别相当于世界人均水平的18﹪和13﹪[[2]]。此外，我国的人口众多，木材需求量巨大，长期以来都是供不应求，因而我国更加渴求科学高效的木材资源利用技术。
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