间的温度进行全面监测和高精度控制。本实施例中所述的温度控制区间，是将一阶挤出机和二阶挤出机的不同区域划分为26个温度控制区间。
[0030]温度控制模块和二阶挤出机螺杆芯部循环冷却水栗/油栗协调工作，联合控温，提高了二阶挤出机控温的精度，使二阶挤出机内温和外温相差在±1%°C范围内，使聚丙烯的粘弹性得以恢复，增加了可发泡性。
[0031]流变仪用于对一阶挤出机内超临界C02与聚丙烯的溶解度进行在线测试并将测得的溶解度反馈至第一 PLC控制器。第一 PLC控制器基于流变仪测得的溶解度输出控制信号至超临界C02注入口的电磁阀门，通过控制电磁阀门的大小调节超临界C0 2的注入量。
[0032]如附图5所示，辅机控制系统包括第二 PLC控制器，以及与第二 PLC控制器相连的激光测厚仪、口模间隙自动调节机头、多个变频器和激光测径仪。
[0033]激光测厚仪用于检测机头模具挤出的发泡材料的厚度并将检测到的厚度反馈至第二 PLC控制器；第二 PLC控制器基于激光测厚仪测得的发泡材料的厚度输出控制信号至口模间隙自动调节机头，对口模间隙进行调整。如需增大发泡材料的厚度，则增加口模间隙宽度；如需降低发泡材料的厚度，则减小口模间隙宽度。
[0034]所述变频器至少为两个，用于控制发泡材料的牵引和压延；所述激光测径仪用于对牵引、压延后的发泡材料进行定长切割。本实施例中，变频器设置有两个，其中一个用于控制牵引机的牵引速度，另外一个用于控制三辊压延机的压延速度。本实施例中，将激光测径仪的测量间隔设置为2米，即对牵引、压延后的发泡材料每隔2米切割一次。最终形成规格为2米的聚丙烯发泡材料片材。
[0035]本实施例提供的一种超临界C02聚丙烯发泡生产线的控制系统的具体工作过程为:工作人员设定需要投放的A原料、B原料以及助剂的量并通过人机交互界面输入监控中心的上位机中，上位机将上述控制信号发送至第一 PLC控制器，第一 PLC控制器控制矢量式计量料斗进行原料和助剂的投放。在矢量式计量料斗进行原料和助剂的投放过程中，重力传感器不间断的测量矢量式计量料斗重量减少量并将该数值反馈至第一 PLC控制器，当重力传感器测得的矢量式计量料斗重量减少量与工作人员设定的数值一致时，第一 PLC控制器控制矢量式计量料斗停止投放。
[0036]工作人员设定一阶挤出机和二阶挤出机螺杆转速，并通过人机交互界面输入监控中心的上位机中，上位机将上述控制信号发送至第一 PLC控制器。第一 PLC控制器发送控制信号至伺服控制器，伺服控制器分别连接至第一电机和第二电机，用于对一阶挤出机和二阶挤出机的螺杆转速进行控制，使一阶挤出机和二阶挤出机的螺杆转速恒定在±1转偏差范围内。
[0037]工作人员设定需要的超临界C02的注入量并通过人机交互界面输入监控中心的上位机中，上位机将上述控制信号发送至第一 PLC控制器。第一 PLC控制器发送控制信号至超临界C02注入口的电磁阀门，通过对电磁阀门的开启，连续细微的调节超临界C0 2的注入量，直到满足要求。
[0038]在超临界C02聚丙烯发泡生产线开始工作后，需要在整个过程中不断的对一阶挤出机和二阶挤出机的温度和压力进行监测和调节。
[0039]对一阶挤出机温度的监测和调节是通过温度控制模块来实现的。对二阶挤出机温度的监测和调节是通过温度控制模块和设置于二阶挤出机螺杆芯部循环冷却水栗/油栗的电磁阀门来实现的。
[0040]对一阶挤出机和二阶挤出机内的压力进行监测是通过设置于超临界0)2注入口和二阶挤出机机头处的压力传感器来实现的。设置于超临界C02注入口和二阶挤出机机头处的压力传感器对一阶挤出机和二阶挤出机的压力进行采集并反馈至第一 PLC控制器。
[0041]对一阶挤出机和二阶挤出机内的压力进行调节是通过控制矢量式计量料斗的投料量、二阶挤出机机头的开关并结合波动控制器来实现的。
[0042]在原料与超临界C02在一阶挤出机内进行剪切混合的过程中，由流变仪对一阶挤出机内超临界C02与聚合物的溶解度进行在线测试并将测得的溶解度反馈至第一 PLC控制器。第一 PLC控制器基于流变仪测得的溶解度输出控制信号至超临界0)2注入口的电磁阀门，通过控制电磁阀门的大小调节超临界C02的注入量。
[0043]当原料与超临界C02在挤出机内经过剪切、分散、分布混合并形成均相溶液后，通过二阶挤出机的温度降低使均相溶液粘弹性恢复，再通过机头模具的快速释压喷嘴，使均相溶液中溶解的气体处于不稳定的过饱和状态，产生大量气泡核，并快速成核，并释放至大气压，完成发泡。机头模具的口模对发泡材料的厚度进行控制。激光测厚仪用于检测机头模具挤出的发泡材料的厚度并将检测到的厚度反馈至第二 PLC控制器；第二 PLC控制器基于激光测厚仪测得的发泡材料的厚度输出控制信号至口模间隙自动调节机头，对口模间隙进行调整。如需增大发泡材料的厚度，则增加口模间隙宽度；如需降低发泡材料的厚度，则减小口模间隙宽度。
[0044]辅助机械用于对经过机头模具的发泡材料进行牵引、压延和定长切割。本实施例中，变频器设置有两个，其中一个用于控制牵引机的牵引速度，另外一个用于控制三辊压延机的压延速度。本实施例中，将激光测径仪的测量间隔设置为2米，即对牵引、压延后的发泡材料每隔2米切割一次。最终形成规格为2米的聚丙烯发泡材料片材。
[0045]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种超临界CO 2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，包括监控中心、主机控制系统以及辅机控制系统；监控中心发送控制指令至主机控制系统和辅机控制系统并接收主机控制系统和辅机控制系统发送回的采集数据。2.如权利要求1所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述主机控制系统包括第一PLC控制器，以及与第一PLC控制器相连的多个电磁阀门、多个压力传感器、多个矢量式计量料斗和重力传感器、伺服控制器、温度控制模块、流变仪。3.如权利要求2所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述电磁阀门为三个，分别用于控制超临界C02注入口的注入流量、二阶挤出机机头的开关和二阶挤出机螺杆芯部循环冷却水栗/油栗的开关。4.如权利要求2所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述压力传感器为两个，分别用于对超临界0)2注入口和二阶挤出机机头处的压力进行采集并反馈至第一 PLC控制器。5.如权利要求2所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述重力传感器至少为两台，分别设置于至少为两台的矢量式计量料斗上。6.如权利要求2所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述伺服控制器分别连接至第一电机和第二电机，用于对一阶挤出机和二阶挤出机的螺杆转速进行控制。7.如权利要求2所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述温度控制模块由依次连接的测温探头、温度电压转换电路、A/D电路、处理器、D/A电路、压控电流源以及热电偶组成，用于对一阶挤出机和二阶挤出机的温度进行控制。8.如权利要求2所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述流变仪用于对一阶挤出机内超临界C02与聚丙烯的溶解度进行在线测试并将测得的溶解度反馈至第一 PLC控制器。9.如权利要求1所述的一种超临界0)2聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述辅机控制系统包括第二PLC控制器，以及与第二PLC控制器相连的激光测厚仪、口模间隙自动调节机头、多个变频器和激光测径仪。10.如权利要求9所述的一种超临界C02聚丙烯发泡生产线的控制系统，其特征在于，所述激光测厚仪用于检测机头模具挤出的发泡材料的厚度并将检测到的厚度反馈至第二PLC控制器；所述变频器至少为两个，用于控制发泡材料的牵引和压延；所述激光测径仪用于对牵引、压延后的发泡材料进行定长切割。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超临界CO2聚丙烯发泡生产线的控制系统，包括监控中心、主机控制系统以及辅机控制系统。主机控制系统包括第一PLC控制器，以及与第一PLC控制器相连的多个电磁阀门、多个压力传感器、多个矢量式计量料斗和重力传感器、伺服控制器、温度控制模块、流变仪；辅机控制系统包括第二PLC控制器，以及与第二PLC控制器相连的激光测厚仪、口模间隙自动调节机头、多个变频器和激光测径仪。通过对超临界CO2聚丙烯发泡生产线中的压力、温度、螺杆转速、物料量等数值进行实时监控和调节，实现了各个参数的协调控制，有效提高了超临界CO2聚丙烯发泡生产线的控制精度和生产效率。
【IPC分类】B29C44/60
【公开号】CN205033458
【申请号】CN201520788673
【发明人】赵至远, 袁昌海, 张兵
【申请人】青岛烨桦塑料设备有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月13日