Устройство управления тепловым режимом экструзии

 

Изобретение относится к области переработки пластмасс и может быть использовано в системах управления червячными экструдерами. Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий. Дпя этого устройство содержит секционированный на тепловые зоны цилиндр экструдера, нагревательно-охлаждающие средства. Датчики температуры зон соединены через первые элементы сравнения с регуляторами температуры зон, выходы которых связань( с нагревательно-охлаждающими средствами. Датчики и задатчики параметров расплава соединены через вторые элементы сравнения с корректирующим регулятором, выход которого через корректоры соединен с первыми элементами сравнения. Корректи|)ующий регулятор изменяет посредством корректоров заданные значения температуры зон. Дпя повышения качества получаемых изделий устройство снабжено экстремальным регулятором , вход которого подключен через сумматор к выходам вторых элементов сравнения, а выходы - к корректорам. В процессе работы устройства экстремальный регулятор воздействует на коэффициенты передачи корректоров, подбирая их такими, чтобы свести к минимуму текущие отклонения параметров расплава от заданных. Уменьшение отклонений позволяет повысить точность управления режимом экструзии и качество изделий. 1 ил. S (Л 00 65 а 4: О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) 151) 4 В 29 С 47/92 G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,1 :." <4Ф)ФЯ Ф Ф

1 Ф

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 40?9740/23-05 (22) 16,04 ° 86 . (46) !5.01,88, Stan. У 2 (71) Украинский научно-исследова тельский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластмасс, резины и искусственной кожи (72) В,П.Семенец и В.П,Баско (53) 66.012 52(088 ° 8) (56) Осецкий Ю.M., Карелин N.Ì. Ав томатизация производства труб из пластмасс. Киев: Техника, 1971, с, 129.

Авторское свидетельство СССР

У 836021, кл. С 08 G 63/22, 1978 ° (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЬК

РЕЖИМОМ ЭКСТРУЗИИ (57) Изобретение относится к области переработки пластмасс и может быть использовано в системах управления червячными экструдерами. Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий. Для этого устройство содержит секционированный на тепловые зоны цилиндр экструдера, нагревательно-охлаждающие средства. Датчики температуры зон соединены через первые элементы сравнения с регуляторами температуры зон, выходы которых связань1 с нагревательно-охлаждающими средствами. Датчики и задатчики параметров расплава соединены через вторые элементы сравнения с корректирующим регулятором, выход которого через корректоры соединен с первыми элементами сравнения. Корректи1)ующий регулятор изменяет посредством корректоров заданные значения температуры зон. Для повышения качества получаемых изделий устройство снабжено экстремальным регулятором, вход которого подключен через сумматор к выходам вторых элементов сравнения, а выходы - к корректорам.

В процессе работы устройства экстремальный регулятор воздействует на коэффициенты передачи корректоров, подбирая их такими, чтобы свести к минимуму текущие отклонения параметров расплава от заданных. Уменьшение отклонений позволяет повысить точность управления режимом экструзии и качество изделий. 1 ил.

5366456

Изобретение относится к переработке пластмасс и может быть использовано в системах управления червячными экструдерами.

15ель изобретения - повышение качества получаемых изделий.

На чертеже представлена схема уст» ройства управления тепловым режимом экструзии.

Устройство содержит секционированный на тепловые зоны цилиндр 1 экструдера с загрузочным бункером 2 и переходником 3, датчики 4-6 температуры и нагревательно-охлаждающие средства 7-9 зон. Датчики 4-6 температуры зон и з адатчики (не указаны ) через первые элементы 10«12 сравнения соединены с регуляторами 53-15 температуры зон, выходы которых связаны с нагревательно-охлаждающими средствами 7-9.

В переходнике 3 расположены датчики теплофизических параметров расплава полимера на выходе экструдера, в общем случае температуры, давления, вязкости и плотности. На чертеже в качестве примера показаны датчики температуры 16 и давления 17 расплава. Эти датчики и соответствующие задатчики 18 и 59 через вторые элементы 20 и 21 сравнения соединены с корректирующим регулятором 22, выход которого через корректоры 23-25 соединен с первыми элементами 10-12 сравнения. Устройство содержит также экстремальный регулятор

26, вход которого через сумматор 27 подключен к выходам вторых элементов

20 и 21 сравнения, а,выходы - к корректорам 23-25. Все элементы устрой ства, обведенные пунктирной линией на чертеже, могут быть реализованы с помощью микропроцессорного контройлера 28, В этом случае датчики подключаются к контроллеру через норми рующие преобразователи (не показаны) °

Устройство работает следующим образом, Исходное сырье через бункер 2 поступает в цилиндр 1 экструдера и транспортируется в нем червяком к переходнику 3, расплавляясь и гомогенизируясь, Температуры зон измеряются датчиками 4-6 и сравниваются с заданными значениями в первых элементах !9-12 сравнения, В соответствии с полученными рассогласованиями регуляторы 13-15, реализующие в общем случае ПИД-закон регулирования, уп» равляют работой нагревательно-охлаж» дающих средств 7-9, минимизируя соответствующие рассогласования. Теплофизические параметры расплава полимера на выходе экструдера измеряются расположенными в переходнике датчиками этих параметров, например датчиками температуры 56 и давления 17

10 расплава. Измеренные значения параметров сравниваются во вторых элемен« тах 20 и 21 сравнения с соответствующими заданными значениями, устанавливаемыми с помощью задатчиков 18 и

Er 19, а сигналы рассогласования поступают параллельно на входы корректирующего регулятора 22 и сумматора 27 °

Корректирующий регулятор 22 в соот» ветствии с полученными рассогласова20 ниями посредством корректоров 23-25 изменяет заданные значения температуры зон, подаваемые на первые эле» менты 10-52 сравнения, с целью ликвидации указанных рассогласований.

2 учитывая, что степень воздействия температуры каждой зоны на теплофизические параметры расплава на вы ходе экструдера различна, коэффициенты передачи корректоров 2 -25 также

З0 должны отличаться один от другого.

Заранее определить оптимальные значения этих коэффициентов, обеспечивающие минимальные отклонения .теплофизических параметров расплава от

36 заданных значений, не представляется возможным. Кроме того, оптимальные значения зависят от режима работы экструдера, перерабатываемого материала и других факторов. Для опреде40 ления этих значений в автоматическом режиме работы устройства использует ся экстремальный регулятор 26, изменяющий значения коэффициентов передачи корректоров 23-25 в направлении, 45 обеспечивающем экстремум целевой функции - минимум электрического сигнала, поступающего на его вход.

Электрический сигнал формируется в сумматоре 27 в виде аналога суммы

60 абсолютных величин рассогласований: на выходе вторых элементов 20 и 21 сравнения, взятых с определенными весовыми коэффициентами, Использование экстремального регубб лятора 26 и сумматора 27, подключенных описанным образом, позволяет уменьшить среднее отклонение теплофизических параметров расплава от заданных значений, повысить точность!

6 4 чики температуры зон соединены через первые элементы сравнения с регуляторами температуры зон, выходы которых подключены к нагревательно-охлаждающим средствам зон, датчики и задатчики теплофизических параметров расплава соединены через вторые элементы сравнения с корректирующим регулятором, выход которого через корректоры соединен с первыми элементами сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества получаемых изделий, оно снабжено сумматором и экстремальным регулятором, входом подключенным через сумматор к выходам вторых элементов сравнения, а выходами » к корректорам.

Г

Корректор О, Кравцова

Заказ 6744/18 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул, Проектная, 4

3 13664 управления режимом экструзии и таким образом повысить качество получаемых изделий.

Формула изобретения

Устройство управления тепловым режимом экструзии, содержащее цилиндр экструдера, секционированный по теп-.

1О ловым зонам, нагревательно-охлаждан щие средства зон, датчики и задатчики температуры зон и теплофизических параметров расплава полимера на выходе экструдера, первые и вторые эле- 1 менты сравнения, регуляторы температуры зон, корректирующий регулятор и корректоры, причем датчики и задатСоставитель А.Кудров

Редактор М.Петрова Техред М,Дидык

1 !

1 !

1