随着电力电子技术、5G通讯技术的快速发展,电力电子行业对电缆电线制造的要求越来越高,其中电缆电线绝缘厚度控制一直以来是该行业的重点研究方向,致力于提高绝缘厚度的控制精度和生产线的自动化程度。现阶段,国内的电缆电线绝缘厚度控制系统相较于国外还有一定的差距。基于上述研究背景下,本文对聚四氟乙烯(PTFE)电缆推挤机的绝缘厚度控制系统进行研究。首先,对PTFE电缆电线控制系统的总体方案进行设计,即粗略介绍控制系统分为哪几个模块来叙述以及简单介绍本文对于传统的方法做出的改变。然后,根据电缆绝缘厚度挤出控制系统中的绝缘厚度检测模块存在扰动与时滞,造成数学模型建立困难、控制精度低以及适应性差等问题,本文采用了一种基于非线性时间序列(NARX)神经网络与粒子群(PSO)算法对控制系统进行全局优化的策略。该策略先利用NARX神经网络对带滞后项的传递函数与现场可测量的变量进行函数逼近,构造一个更加符合现场数据的传递函数。然后根据构造的适应值函数,利用PSO算法对PID参数进行优化。最后将构造的传递函数与被优化的PID控制器代入控制系统中。仿真实验结果表明,该算法在控制扰动、时滞系统时具有超调量小、响应速度快、自适应性强以及稳态误差小等优点,具有显著的性能优势。对控制系统的控制策略确定后,根据系统的功能需求,对电缆绝缘厚度控制系统的硬件与软件部分进行设计。其中,硬件部分按照模块化进行选型以及介绍。按照模块划分,硬件模块包括PLC,电源模块,CPU模块,通信模块以及输入/输出(I/O)模块。其中PLC选用西门子公司的S7-1200,通信模块采用以太网通讯的方式与PLC进行通讯。I/O模块分为数字量I/O模块和模拟量I/O模块。根据I/O模块类型,对控制系统所需要外界的硬件设备,包括传感器、开关、编码器、测径仪、电机以及调速器与变频器进行选型并接入模块中。硬件设备部分选型完毕后,运用TIAPORTALV14平台对PLC程序进行编写。软件部分包括组态设计和I/O口变量分配。接下来根据模块化编程,对初始化程序、主程序、绝缘厚度检测与报警模块、压力模块以及推挤速度模块和牵引速度模块等程序进行编写,运用PID模块将本文优化策略利用博途进行编写。将控制模块软件设计完成后,为了使操作手能更加方便的监控流水线的运作情况以及调整参数,需要对触摸屏操作界面进行设计。首先完成触摸屏操作界面编写平台组态王与PLC之间的通讯,然后根据控制系统的功能需求分析,分别对用户登陆、推挤生产、填充坯料、生产设置、参数设置、实时曲线以及报警事件的界面进行编写。最后进行实验数据的采集。为了更加直观的表现本文所使用的优化策略的优势,这里通过对传递函数输入不同的滞后项进行实验分析。通过实验数据对比分析可知,基于NARX-PSO-PID的电缆绝缘厚度控制系统对比原控制策略而言,对整个推挤过程中,电缆绝缘厚度的高精度自动调节能够实现,且有较强抗干扰能力,具有一定的实际应用价值以及推广性。