專利名稱：一種擠出生產(chǎn)線上的擠出勻稱控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于塑料管材生產(chǎn)線上的擠出控制領(lǐng)域，特別是涉及一種擠出生產(chǎn)線上的擠出勻稱控制方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)的塑膠擠出機(jī)生產(chǎn)線，其擠出機(jī)(也稱主機(jī))在整條生產(chǎn)線當(dāng)中占據(jù)著 核心地位，對(duì)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量起著舉足輕重的作用，其控制方式一般為通過主螺桿驅(qū) 動(dòng)調(diào)速器給定一個(gè)目標(biāo)速度，然后螺桿按照給定的速度旋轉(zhuǎn)，從而在單位時(shí)間內(nèi)擠出一定 的熔融的塑膠，俗稱“擠出量”。這種控制方式的缺點(diǎn)在于，容易受很多不定因素的影響如 螺桿的設(shè)計(jì)、加工精度、機(jī)械的摩擦阻力、物料的流動(dòng)性、螺桿驅(qū)動(dòng)調(diào)速的擾動(dòng)、電網(wǎng)電壓的 波動(dòng)等諸多的不定因素。導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)的“擠出量”很難保證恒定。從而使產(chǎn)品的質(zhì)量 很難保證，原料的消耗很難保證。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?9209831. 7的實(shí)用新型專利公開了一種高精度散物料自動(dòng)稱 重裝置，其采用料斗懸掛的稱量方式，由進(jìn)料門、出料門、稱料斗、傳感器、電磁閥、計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)等組成，通過一個(gè)稱重單閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)料、稱重、出料的自動(dòng)控制，并 能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性校正、自動(dòng)溫度補(bǔ)償、數(shù)字濾波。具有計(jì)量精度高、速度快、操作簡(jiǎn)單、 功能齊全等優(yōu)點(diǎn)，比同類稱重裝置提高工效3-5倍，提高精度2-3倍，可適用于一切散裝物 料(如谷物、水泥、化肥等)的稱重。故而，采用自動(dòng)稱重設(shè)備對(duì)擠出機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過穩(wěn)定的擠出量的控制，保 證成型管材壁厚的均勻的控制方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下一種擠出生產(chǎn)線上的擠出勻稱控制方法，通過中央控制單元監(jiān)控稱重料斗在單位 時(shí)間At內(nèi)原料的消耗量AG，并根據(jù)消耗量AG的變化控制擠出主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速，使得消 耗量AG大致穩(wěn)定，確保擠出管材的勻稱性。上述技術(shù)方案中，所述中央控制單元將監(jiān)控單位時(shí)間At內(nèi)原料的消耗量AG的 結(jié)果(即擠出量)與螺桿的轉(zhuǎn)速建立負(fù)反饋，實(shí)現(xiàn)第一層閉環(huán)控制。所述中央控制單元通過PID控制器控制擠出主機(jī)，如果Δ G變小，則提高轉(zhuǎn)速，否 則降低轉(zhuǎn)速。所述中央控制單元還通過編碼器采集擠出生產(chǎn)線速度，與“擠出量”建立第二層閉 環(huán)控制以便“擠出量”能自動(dòng)適應(yīng)牽引線速度的不確定之?dāng)_動(dòng)。所述中央控制單元還通過操作界面輸入生產(chǎn)參數(shù)及控制指令。本發(fā)明還通過設(shè)置有儲(chǔ)料斗以確保一定時(shí)間內(nèi)的原料供應(yīng)。本發(fā)明通過中央控制單元控制穩(wěn)定的擠出量，達(dá)到產(chǎn)品擠出量的相對(duì)恒定，“米重的穩(wěn)定”從而保證產(chǎn)品壁厚的均勻。由于壁厚的均勻，在節(jié)省了材料的消耗的同時(shí)又保證了
產(chǎn)品的質(zhì)量，一舉兩得。


圖1為本發(fā)明應(yīng)用的生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本發(fā)明實(shí)施時(shí)采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)如附圖1所示，包括儲(chǔ)料斗1、稱重料斗2、操作屏幕 3、主機(jī)4、中央CPU控制單元5、編碼器6。本發(fā)明的控制過程如下對(duì)擠出機(jī)稱重料斗2中的原料進(jìn)行不間斷的稱量，通過中央CPU控制單元5監(jiān)控單位時(shí)間At內(nèi)原料的消耗量AG(即擠出機(jī)螺桿的產(chǎn)量AG/At，也稱擠出量)，然后與主 機(jī)4螺桿的轉(zhuǎn)速建立負(fù)反饋。由于中央CPU控制單元5運(yùn)算速度快，掃描周期短，因此能知 道很短的單位時(shí)間At內(nèi)原料的消耗量AG，一旦Δ G有細(xì)微的變化，中央CPU控制單元5 馬上通過內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)整主機(jī)4螺桿的轉(zhuǎn)速，Δ G變小，則提高轉(zhuǎn)速，反之降低轉(zhuǎn) 速，通過適時(shí)的調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速，從而使Δ G穩(wěn)定，即擠出量Δ G/At的穩(wěn)定。同時(shí)，此控制系 統(tǒng)通過裝在牽引機(jī)處的編碼器實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線的線速度AL/At(即單位時(shí)間At內(nèi)生產(chǎn) 制品的長度為Δ 。由擠出量(AG/At)與線速度(AL/At)的比值可得出AG/AL(即 單位長度的重量，俗稱“米重”)。在AG控制穩(wěn)定的前提下，即使由于牽引速度波動(dòng)引起 Δ L的變化，快速根據(jù)變化控制系統(tǒng)的線速度實(shí)時(shí)采集而即刻修正AG的量，從而確保AG/ Δ L，即米重的恒定。因?yàn)镚= pXV，V = SXL，可得出S = G/(pXL)，即S = G/LX (1/p)，可以看出 由于1/P為常數(shù)，所以只要G/L穩(wěn)定，那么S就能保持恒定。即壁厚能保持均勻，其中ρ為 材料的密度，V為制品的體積，S為制品的橫截面，L為長度，G為重量。
權(quán)利要求
一種擠出生產(chǎn)線上的擠出勻稱控制方法，其特征在于通過中央控制單元監(jiān)控稱重料斗在單位時(shí)間Δt內(nèi)原料的消耗量ΔG，并根據(jù)消耗量ΔG的變化控制擠出主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速，使得消耗量ΔG大致穩(wěn)定，確保擠出管材的勻稱性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出勻稱控制方法，其特征在于所述中央控制單元將監(jiān)控單位時(shí)間At內(nèi)原料的消耗量AG的結(jié)果與螺桿的轉(zhuǎn)速建立負(fù)反饋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠出勻稱控制方法，其特征在于所述中央控制單元通過PID控制器控制擠出主機(jī)，如果Δ G變小，則提高轉(zhuǎn)速，否則降低轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出勻稱控制方法，其特征在于所述中央控制單元還通過編碼器采集擠出生產(chǎn)線速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出勻稱控制方法，其特征在于所述中央控制單元還通過操作界面輸入生產(chǎn)參數(shù)及控制指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出勻稱控制方法，其特征在于還通過設(shè)置有儲(chǔ)料斗以確保一定時(shí)間內(nèi)的原料供應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種擠出生產(chǎn)線上的擠出勻稱控制方法，通過中央控制單元監(jiān)控稱重料斗在單位時(shí)間Δt內(nèi)原料的消耗量ΔG，并根據(jù)消耗量ΔG的變化控制擠出主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速，使得消耗量ΔG大致穩(wěn)定，確保擠出管材的勻稱性。本發(fā)明通過中央控制單元控制穩(wěn)定的擠出量，達(dá)到產(chǎn)品擠出量的相對(duì)恒定，從而保證產(chǎn)品壁厚的均勻。由于壁厚的均勻，在節(jié)省了材料的消耗的同時(shí)又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，一舉兩得。
文檔編號(hào)B29C47/92GK101797796SQ200910214260
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者廖勝和, 蔡炳然, 黃正雄 申請(qǐng)人:廣東聯(lián)塑機(jī)器制造有限公司