一种称重失重一体式挤出控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚酯薄膜生产设备技术领域，具体涉及一种称重失重一体式挤出控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的一种高分子塑料薄膜，目前，聚酯薄膜生产设备主要由上料斗、储料仓、计量阀、机械搅拌混合器、挤出机和牵引装置等构成，但是现有的聚酯薄膜生产设备存在原料配比不精确、挤出机螺杆磨损导致挤出的制品产量不稳定、产品精度不高、达不到工艺参数的要求、挤出机螺杆使用寿命短以及原材料浪费等问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题就是提供一种称重失重一体式挤出控制系统及方法，能够对原料进行自动精确的配比，并根据挤出机螺杆的磨损状况自动调整挤出机螺杆的转速，使挤出制品的产量稳定，产品精度高，节省原材料，具有很强的实用性。
[0004]依据本发明的一个方面，提供了一种称重失重一体式挤出控制系统，所述系统包括人机交互单元、PLC控制器、原料配比单元、秤盘控制单元、电机控制单元、挤出转速控制单元、牵引转速控制单元、计量阀、秤盘、称重传感器、失重桶、失重传感器、搅拌电机、挤出机、牵引装置、挤出驱动器以及牵引变频器；
[0005]所述人机交互单元，用于向PLC控制器输入产品设定参数，其中，所述产品设定参数至少包括设定时间内挤出机的设定产量值；
[0006]所述失重传感器，设置于失重桶底部，用于感知失重桶内的重量信号，并将重量信号发送至PLC控制器以及秤盘控制单元；
[0007]所述PLC控制器，用于根据所述产品设定参数得到各种原料的配比重量和牵引装置的设定转速值，以及根据所述失重桶内的重量信号得到设定时间内挤出机的实际产量值;还用于根据所述设定时间内挤出机的实际产量值以及产品设定参数中的设定时间内挤出机的设定产量值计算得到挤出机螺杆的设定转速值；
[0008]所述称重传感器，设置于秤盘底部，用于感知秤盘的重量信号，并将所述秤盘的重量信号发送至原料配比单元；
[0009]所述原料配比单元，用于根据所述PLC控制器发送的各种原料的配比重量、储存不同原料的多个储料桶底部一一对应安装的多个计量阀的预设的流速值以及所述秤盘的重量信号，得到多个所述计量阀的打开时间，依次控制多个所述计量阀的开启与关闭，使不同的原料从多个储料桶中依次落入秤盘中，完成原料配比；
[0010]所述秤盘控制单元，用于判断所述失重传感器发送的失重桶内的重量信号是否低于设定的下限值，若是，则打开秤盘将原料输送至位于秤盘正下方的失重桶中，直到所述重量信号达到或者高于设定的上限值，否则不打开秤盘;还用于在打开秤盘时发送秤盘打开信号至电机控制单元；
[0011]所述电机控制单元，用于在接收到所述秤盘打开信号后，控制失重桶内的搅拌电机对失重桶中的原料进行搅拌；
[0012]所述挤出驱动器，用于在挤出转速控制单元的控制下调整挤出机螺杆的转速；
[0013]所述挤出转速控制单元，用于根据所述PLC控制器发送的所述挤出机螺杆的设定转速值，并结合挤出机螺杆的实际转速值，控制所述挤出驱动器调整挤出机螺杆的转速，以使挤出机得到的挤出制品的产量达到所述设定时间内挤出机的设定产量值；
[0014]所述牵引变频器，用于在牵引转速控制单元的控制下调整牵引装置的转速；
[0015]所述牵引转速控制单元，用于根据牵引装置的实际转速值以及所述PLC控制器发送的所述牵引装置的设定转速值，控制所述牵引变频器调整牵引装置的转速，使其达到所述牵引装置的设定转速值，以使牵引装置对挤出机得到的所述挤出制品进行牵引以得到厚度或者米克重稳定的挤出制品。
[0016]依据本发明的另一方面，提供了一种称重失重一体式挤出控制方法，所述方法包括以下步骤:
[0017]S1、PLC控制器根据输入的产品设定参数得到各种原料的配比重量和牵引装置的设定转速值，并将所述各种原料的配比重量发送给原料配比单元，以及将所述牵引装置的设定转速值发送给牵引转速控制单元，其中，所述产品设定参数至少包括设定时间内挤出机的设定产量值；
[0018]S2、所述原料配比单元根据所述各种原料的配比重量、设置于秤盘底部的称重传感器发送的秤盘的重量信号以及储存不同原料的多个储料桶底部一一对应安装的多个计量阀的预设的流速值，得到多个所述计量阀的打开时间，依次控制多个所述计量阀的开启与关闭，使不同的原料从多个储料桶中依次落入秤盘中，完成原料配比；
[0019]S3、在原料配比结束之后，秤盘控制单元接收并判断设置于失重桶底部的失重传感器发送的失重桶内的重量信号是否低于设定的下限值，若是，则打开秤盘将原料输送至位于秤盘正下方的失重桶中，直到所述重量信号达到或者高于设定的上限值，否则不打开秤盘，并在打开秤盘时向电机控制单元发送秤盘打开信号；
[0020]S4、电机控制单元在接收到所述秤盘打开信号后，控制失重桶内的搅拌电机对失重桶中的原料进行搅拌，搅拌之后的原料从失重桶底部落入挤出机的喂料口中，挤出机对喂料口中的所述搅拌之后的原料进行挤出得到挤出制品；
[0021]S5、PLC控制器根据所述失重传感器发送的失重桶内的重量信号得到设定时间内挤出机的实际产量值，并根据所述设定时间内挤出机的实际产量值与所述产品设定参数中的所述设定时间内挤出机的设定产量值计算得到挤出机螺杆的设定转速值，并将其发送给挤出转速控制单元；
[0022 ] S6、所述挤出转速控制单元根据所述挤出机螺杆的设定转速值，并结合挤出机螺杆的实际转速值，控制挤出驱动器调整挤出机螺杆的转速，以使挤出机得到的挤出制品的产量达到所述设定时间内挤出机的设定产量值；
[0023]S7、牵引装置对所述挤出制品进行牵引，所述牵引转速控制单元根据所述PLC控制器发送的所述牵引装置的设定转速值以及牵引装置的实际转速值，控制牵引变频器调整牵引装置的转速，使其达到所述牵引装置的设定转速值，以使牵引装置在对所述挤出制品进行牵引时得到厚度或者米克重稳定的挤出制品。
[0024]本发明提供的一种称重失重一体式挤出控制系统及方法，根据产品设定参数，采用PLC控制器、原料配比单元以及称重传感器对原料进行自动配比，并采用PLC控制器、挤出转速控制单元以及挤出驱动器来调整挤出机螺杆的转速，以对原料进行自动挤出，并控制挤出制品的产量使其达到设定的产量值并保持产量的稳定，通过PLC控制器、牵引转速控制单元以及牵引变频器来调整牵引装置的转速，以对挤出的制品进行自动牵引，使所述挤出制品的厚度或者米克重保持稳定。本发明能够根据设定的要求对原料进行自动精确地配比，达到产品的工艺参数要求，提高产品的质量，并能够根据挤出机螺杆的磨损状况，采用闭环反馈的方式实时调整挤出机螺杆的转速，解决因挤出机螺杆的磨损导致的挤出制品产量下降的问题，保证挤出制品的产量稳定，增长挤出机螺杆的使用时间，同样采用闭环反馈的方式实时调整牵引装置的转速，保证挤出制品的厚度或者米克重稳定;并将所述挤出制品的厚度设置为允许的公差范围内的最小值，来减少原材料的损耗，并提高了产品的精度以及稳定性。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例一的一种称重失重一体