Устройство автоматического регулирования давления расплава в экструдере Советский патент 1988 года по МПК B29C47/92 G05D27/00 

11368187

относится к области

м н в

переработки пластмасс и может быть использовано в технологических процессах, использующих экструзию поли- меров.

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет повьше- ния точности регулирования давления расплава.

, На чертеже приведена блок-схема устройства.;

Устройство содержит датчики 1 и 2 давления расплава, блок 3 определения среднего, алгебраический сумматор 4, регулятор 5, блок 6 компенсации, блок 7 эталонной модели, блок 8 сравнения, лривод 9 экструдера 10 с фильтром 11 и датчик 12 скорости вращения шнека. Датчик 1 установлен после, а датчик 2 - до фильтра 11. Блок 3 определения среднего соединен входом с вторым датчиком 2 давления, а выходом - с вторым входом алгебраического суммамаксимальной точности регулирования, но с учетом ограничения, на устойчивость замкнутой системы по основному

g контуру.

С увеличением засоренности фильтра 11 по сигналу с выхода алгебраического сумматора 4 регулятор 5 вырабатывает задание на увеличение скорости

10 вращения шнека приводу 9. При этом растет длина зоны плавления, что равноценно увеличению коэффициента передачи экструдера 10 по каналу скорость вращения шнека - давление

15 расплава.

В результате сигналы давления с iвыхода блока 7 эталонной модели и выхода экструдера 10 становятся неравными и эта разность растет с за20 Ьоренностью фильтра 11 и соответственно с ростом скорости.вращения шнека. Полученный сигнал, пропорциональный указанной разности сигналов, с выхода блока 8 сравнения поступает

тора 4, первый вход которого соединен на вход блока 6 компенсации, который

максимальной точности регулирования, но с учетом ограничения, на устойчивость замкнутой системы по основному

контуру.

С увеличением засоренности фильтра 11 по сигналу с выхода алгебраического сумматора 4 регулятор 5 вырабатывает задание на увеличение скорости

вращения шнека приводу 9. При этом растет длина зоны плавления, что равноценно увеличению коэффициента передачи экструдера 10 по каналу скорость вращения шнека - давление

расплава.

В результате сигналы давления с iвыхода блока 7 эталонной модели и выхода экструдера 10 становятся неравными и эта разность растет с заЬоренностью фильтра 11 и соответственно с ростом скорости.вращения шнека. Полученный сигнал, пропорциональный указанной разности сигналов, с выхода блока 8 сравнения поступает

Изобретение относится к переработке пластмасс и может применяться в технологических процессах, использующих экструзию полимеров. Целью изобретения является повышение качества изделий за счет повьшения точности регулирования давления расплава. В устройство регулирования давления расплава на выходе из экструдера. которьй снабжен фильтром расплава а, дополнительно введен блок эталонной модели экструдера, причем параметры модели в процессе работы экструдера остаются постоянными (коэффициент передачи по тракту скорость шнека - . давление расплава). В реальном экст- рудере этот параметр изменяется, что не позволяет сохранять одинаковой точность регулирования давления во всем диапазоне изменения скорости шнека. Путем сравнения с эталонной моделью вырабатьшается сигнал коррекции, с помощью которого стабилизируется точность работы регулятора давления на высоком уровне во всем диапазоне работ1(1 экструдера по скорости шнека. Предлагаемое устройство- позволяет повысить качество экструдируе- мых изделий за счет повышения точности регулирования давления расплава в экструдере, которая обеспечивается инвариантностью коэффициента передачи экструдера по каналу скорость вращения шнека - давление расплава в экст РУДере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с 9 сл со а X X) ч

с вторым датчиком 2 давления, третий вход - с первым датчиком 1 давления, а выход через регулятор 5 - с приво дом 9 экструдера 10. Выход блока 6- компенсации соединен с четвертым входом алгебраического сумматора, а вход - с выходом блока 8 сравнения, на входы которого подключены выходы датчика 2 давления и блока 7 эталонной модели экструдера. Вход блока .7 соединен с датчиком 12 скорости привода 9 экструдера 10.

Устройство работает следующим образом.

Основным контуром регулирования является цепь, состоящая из следующи звеньев: совокупность датчиков 1 и 2, блока 3 определения среднего, алгебраический сумматор 4, регулятор 5, привод 9 экструдера 10. :

В исходном состоянии коэффициенты передачи блока 7 эталонной модели и экструдера 10 равны. В этом случае при заданном значении скорости привода 9 величины эталонного и факт11- ческого значений давления расплава равны и сигналы с выхода блока 8 сравнения и соответственно с выхода блока 6 компенсации равны нулю, а регулятор 5 по основному контуру регулирования поддерживает заданное зна- чение давления. При этом коэффициен усиления регулятора устанавливается максимально возможным для обеспечени

вырабатывает в соответствии с входным сигналом указанной разности сигнал компенсации влияния изменения коэффициента передачи объекта управления, суммируемый в алгебраическом сумматоре и с сигналом давления расплава. В результате на вход регулятора 5 поступает сигнал изменения давления, скомпенсированный на величину, связанную с отклонением коэффициента передачи экструдера от эталонного, что в динамическом отношении равносильно уменьшению коэффициента передачи объекта. Поэтому нет необходимости по условию устойчивости снижать коэффициент усиления регулятора. Тем самым обесг1ечивается максимальная точность регулирования давления расплава в экструдере 10 во всем диапазоне засоренности фильтра 11. При настройке устройства коэффициент передачи блока 7 эталонной модели можно выбирать равным коэффициенту передачи экструдера при любой скорости вращения шнека, т.е. в качестве эталона можно принять любое состояние экструдера, в том числе и состояние, соответствующее максимально допустимой засоренности фильтра. В

этом случае величина .компенсирующего сигнала максимальна при чистом фильтре и будет постепенно уменьшаться, обращаясь в нуль, при максимально допустимой засоренности фильтра.

313681

Применение предлагаемого устройства позволит повысить качество экструдируемых изделий за счет повышения точности регулирования давления расплава в экструдере, которая обеспечивается инвариантностью коэффициента передачи экструдера по каналу скорость вращения шнека - давление расплава в экструдере.

10

Формула изобретения

0

s 0 5

874

первый вход которого соединен с вто- рым датчиком давления, третий вход - с первый датчиком давления, в выход сумматора через регулятор соединен с приводом экструдера, отличающееся -тем, что, с целью повышения качества изделий за счет повышения точности регулирования давления, оно снабжено блоком эталонной модели экструдера, блоком сравнения и блоком ,компенсации, при этом вход блока эталонной модели соединен с выходом привода экструдера, а выход - с neiSSbiM входом блока сравнения, вторым входом подключенного к второму датчику давления, а выходом - к входу блока компенсации, выход которого соединён с четвертым входом алгебраического сумматора,

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что вход блока эталонной модели экструдера соединен с выходом привода экструдера посредством датчика скорости привода.