Устройство автоматического регулирования давления расплава в экструдере

 

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 экструдере 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 устройствопозволяет 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 экст РУДере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с 9 сл со а X X) ч

COlO3 (ОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,, (21) 3980873/31-05 (22) 13. 12. 35 (46) 23. 01. 88. Бюл. Ф 3 . (71) Семипалатинский технологический институт мясной и молочной промышленности (72) А.Д.Фрезоргер, Я.Б.Островский и А.Г.Сарваниди (53) 678,057.3(088,8) ! (56) Патент Японии Р 51-82588, кл. В 29 F 3/06, опублик. 1978, Авторское свипетельство,СССР

)) 895699, кл. В 29 С 47/92, 1980. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ РАСПЛАВА В

ЭКСТРУДЕРЕ (57) Изобретение относится к переработке пластмасс и может применяться в технологических процессах, использующих экструзию полимеров. Целью изобретения является повьппение качества изделий за счет повьппения точности регулирования давления расплава. В устройство регулирования давления расплава на выходе из экструдера, (51) 4 В 29 С 47 92 С 05 1) 27 00 который снабжен фильтром расплава, 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 экструдере этот параметр изменяется, что не позволяет сохранять одинаковой точность регулирования давления во всем диапазоне изменения скорости шнека. Путем сравнения с эталонной моделью вырабатывается сигнал коррекции, с помощью которого стабилизируется точность работы регулятора давления на высоком уровне во всем диапазоне работь(экструдера по скорости шнека. Предлагаемое устройство позволяет повысить качество экструдируе" иых иедеиий пе счет ианеппеиин Toчности регулирования давления расплава в экструдере, которая обеспечивается 2 инвариантностью коэффициента передачи экструдера по каналу скорость вращения шнека — давление расплава в экст рудере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1368187

1ц

1

Изобретение относится к области переработки пластмасс и может быть использовано в технологических процессах, использующих экструзию поли меров.

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет повышения 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, привод 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 сумматора 4, первый вход которого соединен с вторым датчиком 2 давления, третий вход — с первым датчиком 1 давления, а выход через регулятор 5 — с приводом 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 следующих 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 при.— вода 9 величины эталонного и фактического значений давления расплава

Равны и сигналы с выхода блока 8сравнения и соответственно с выхода блоI ка 6 компенсации равны нулю, à регулятор 5 по основному контуру регулирования поддерживает заданное значение давления. При этом коэффициент усиления регулятора устанавливается максимально возможным для обеспечения

55 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 выхода блока 7 эталонной модели и выхода экструдера 10 становятся неравными и эта разность растет с засоренностью фильтра 11 и соответ" ственно с ростом скорости. вращения шнека. Полученный сигнал, пропорциональный указанной разности сигналов, с выхода блока 8 сравнения поступает на вход блока 6 компенсации, который 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 обеспечивается максимальная точность регулирования давления рас" плава 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 состо яние, 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.

1368187

Формула из об ре те ния

Составитель A. Кудров

Техред M.Дндык. Корректор С. Шекмар

Редактор С. Пекарь

Заказ 160/16

Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1Ьсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

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. 1Î

1. Устройство автоматического регулирования давления расплава в экст- 1g рудере, содержащее фильтр расплава, два датчика давления, первый из которых установлен после фильтра, а вто рой — до него, блок определения среднего, алгебраический сумматор, регулятор, привод экструдера с датчиком скорости, причем вход блока определения среднего соединен с вторым датчиком давления, выход - с вто.рым входом алгебраического сумматора, 26 первый вход которого соединен с вто" рым датчиком давления, третий входс первыи датчиком давления, в выход сумматора через регулятор соединен с приводом экструдера, о т л и ч аю щ е е с я 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 выходс пефвым входом блока сравнения, вторым входом подключенного к второму датчику давления, а выходом - к входу блока компенсации, выход которого соединен с четвертым входом алгебраического сумматора.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вход блока эталонной модели экструдера соединен с выходом привода экструдера посредством датчика скорости привода.