超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，包括液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐、挤出机、储液罐以及储粉罐，同时与液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机相连接并对其进行控制的工控机，以及同时对液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐、挤出机和工控机进行供电的电源，在液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机上均设置有信号收发装置，在工控机上设置有信号收发器。本实用新型提供了一种超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，能够自动完成原料的配比与加工过程的控制，降低了人为的干扰，提高了配比加工的准确性与产品质量的稳定性。
【专利说明】
超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统
技术领域
[0001]本实用新型属于超高分子量聚乙烯纤维生产领域，特别涉及一种超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统。
【背景技术】
[0002]超高分子量聚乙烯纤维是20世纪90年代初发展起来的第三代高强度高模量纤维，具有良好的力学性能，与芳纶、碳纤维并称三大特种纤维，超高分子量聚乙烯纤维具有优异的性能和广泛的用途，与碳纤维、芳纶纤维相比较，超高分子量聚乙烯纤维的高强度和高模量特征最明显，质量更轻，化学稳定性较好，耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能、抗切割性能也是现有高性能纤维中最强的，因而在安全、防护、航空、航天、国防装备、车辆制造、造船业、体育界发挥着举足轻重的作用。除此之外，超高分子量聚乙烯纤维在民用工业领域作为抗冲击、减震材料及高性能轻质复合材料也有着广阔的应用前景。
[0003]目前，超高分子量聚乙烯纤维多采用凝胶纺丝-超倍热拉伸工艺生产，超高分子量聚乙烯纤维是以超高分子量聚乙烯为原料，经溶剂油(如矿物油、十氢萘)溶解后形成均匀纺丝溶液，后经过滤纺丝、萃取、干燥、热拉伸等过程最终制得成品。其主要工序包括:1、用溶剂溶解超高分子量聚乙烯，制成纺丝溶液;2、溶液经挤出喷丝孔挤出后再用空气(干法)或水(湿法)骤冷固化，得到含有适度大分子缠结点的湿态原丝;3、采用萃取剂将附着在湿态原丝表面的溶剂脱去;4、对萃取后丝束在干燥箱内进行干燥;5、进行超倍热拉伸，得到具有伸直链结构的超高分子量聚乙烯纤维纺丝。
[0004]在目前的超高分子量聚乙烯纤维生产中，其原料的配制都是由人工来完成的，如PE粉、溶剂的称量以及反应釜内速度和温度的控制，其不足之处在于:由于人工操作的差异性，导致混合后的物料浓度均匀性较差，增加了后续纺丝的不确定性，严重影响了产品质量的稳定性。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服了上述问题，提供了一种超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，能够自动完成原料的配比与加工过程的控制，降低了人为的干扰，提高了配比加工的准确性与产品质量的稳定性。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0007]超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，包括液体计量罐和粉末计量罐，同时与液体计量罐和粉末计量罐的出料口相连接的反应釜，与反应釜的出料口相连接的缓冲罐，与缓冲罐的出料口相连接的下料罐，与下料罐的出料口相连接的挤出机，与液体计量罐的入料口相连接的储液罐，与粉末计量罐的入料口相连接的储粉罐，同时与液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机相连接并对其进行控制的工控机，以及同时对液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐、挤出机和工控机进行供电的电源，在液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机上均设置有信号收发装置，该信号收发装置同时通过无线网络与设置在工控机上的信号收发器相连接;在工控机与信号收发器之间还设置有对称处理电路，该对称处理电路的输入端与工控机相连接、输出端与信号收发器相连接;在电源的输出端上还设置有调控保护电路，该调控保护电路的输出端作为该系统的新的电源输出端。
[0008]作为优选，所述液体计量罐的入料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的入料阀、其出料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的出料阀；粉末计量罐的入料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的入料阀、其出料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的出料阀。
[0009]作为优选，所述反应釜内设有通过无线网络与工控机相连接的搅拌机、加热器和温度传感器。所述缓冲罐和下料罐内均设有通过无线网络与工控机相连接的液位传感器与加热器。
[0010]进一步的，所述对称处理电路由三极管VT1，三极管VT2，M0S管Q1，M0S管Q2，运算放大器Pl，运算放大器P2，运算放大器P3，运算放大器P4，负极与运算放大器Pl的正输入端相连接的电容Cl，一端与电容Cl的负极相连接、另一端与MOS管Ql的源极相连接的电阻Rl，串接在运算放大器Pl的输出端与负输入端之间的电阻R2，一端经电阻R3后与运算放大器Pl的输出端相连接、另一端与MOS管Ql的栅极相连接、滑动端与运算放大器P2的正输入端相连接的滑动变阻器RPl，一端与MOS管Ql的栅极相连接、另一端经电阻R7后与MOS管Ql的漏极相连接的电阻R6，一端与三极管VTl的集电极相连接、另一端经电阻R4后与运算放大器Pl的输出端相连接的电阻R5，串接在运算放大器P2的输出端与负输入端之间的电阻R8，负极与运算放大器P2的输出端相连接的电容C2，负极与运算放大器P3的正输入端相连接的电容C3，串接在运算放大器P3的输出端与负输入端之间的电阻R12，一端与电容C3的负极相连接、另一端与MOS管Q2的源极相连接的电阻R14，一端与MOS管Q2的栅极相连接、另一端经电阻Rll后与运算放大器P3的输出端相连接、滑动端与运算放大器P4的正输入端相连接的滑动变阻器RP2，一端与MOS管Q2的栅极相连接、另一端经电阻R15后与MOS管Q2的漏极相连接的电阻R13，一端与运算放大器P3的输出端相连接、另一端经电阻RlO后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R9，串接在运算放大器P4的输出端与负输出端相连接的电阻R16，以及负极与运算放大器P4的输出端相连接的电容C4组成;其中，三极管VTl的基极与MOS管Ql的栅极相连接，三极管VT2的基极与MOS管Q2的栅极相连接，三极管VTl的发射极与运算放大器P2的正输出端相连接，三极管VT2的发射极与运算放大器P4的正输入端相连接，电阻R4和电阻R5的连接点与电阻R9和电阻RlO的连接点相连接，电阻R6和电阻R7的连接点与电阻R13和电阻R15的连接点相连接且接地，电容Cl的正极与电容C2的正极组成该对称处理电路的输入端，电容C3的正极与电容C4的正极组成该对称处理电路的输出端。
[0011]再进一步的，所述调控保护电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，串接在三极管VT4的基极与集电极之间的电阻R17，正极与三极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT4的发射极相连接的电容C6，正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接的电容C5，串接在三极管VT5的集电极与发射极之间的电阻R18，N极与三极管VT5的发射极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的二极管Dl，正极与电容C6的负极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C7，正极与电容C7的负极相连接、负极与二极管Dl的P极相连接的电容C8，一端与电容C7的负极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接的电阻Rl 9，正极与电容C7的正极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C6，一端与电容C8的负极相连接、另一端经电阻R20后与电容C6的正极相连接、滑动端与三极管VT6的发射极相连接的滑动变阻器RP3，正极与三极管VT6的基极相连接、负极与电容C8的负极相连接的电容C9，以及一端与电容C9的负极相连接、另一端经电阻R21后与电容C6的正极相连接、滑动端与三极管VT6的基极相连接的滑动变阻器RP4组成；其中，三极管VT3的基极与三极管VT4的发射极相连接，三极管VT3的集电极与三极管VT4的集电极相连接，三极管VT4的基极与三极管VT5的集电极相连接，三极管VT3的集电极与电容C5的负极组成该调控保护电路的输入端，电容C6的正极与电容C9的负极组成该调控保护电路的输出端。
[0012]本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0013](I)本实用新型能够根据工控机中设置的各项参数自动控制各个设备的运行，大大提高了生产的效率以及设备之间的配合默契度，降低了生产过程中人为的干扰，大大提高了生产原料配比与加工过程的准确性，同上还提高了产品质量的稳定性。
[0014](2)本实用新型设置有对称处理电路，能够对工控机与信号收发器之间传输的信号进行处理，滤除信号中的杂波信号，增强信号的强度，大大提高了信号的辨识率与传输效果O
[0015](3)本实用新型设置有调控保护电路，能够根据不同的需求调整电源的输出端电压与输出电流，大大提高了系统的使用效果，提升了系统的灵活性与适用范围。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构框图。
[0017]图2为本实用新型的对称处理电路的电路图。
[0018]图3为本实用新型的调控保护电路的电路图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0020]实施例
[0021 ]如图1所示，超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，包括液体计量罐和粉末计量罐，同时与液体计量罐和粉末计量罐的出料口相连接的反应釜，与反应釜的出料口相连接的缓冲罐，与缓冲罐的出料口相连接的下料罐，与下料罐的出料口相连接的挤出机，与液体计量罐的入料口相连接的储液罐，与粉末计量罐的入料口相连接的储粉罐，同时与液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机相连接并对其进行控制的工控机，以及同时对液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐、挤出机和工控机进行供电的电源，在液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机上均设置有信号收发装置，该信号收发装置同时通过无线网络与设置在工控机上的信号收发器相连接；在工控机与信号收发器之间还设置有对称处理电路，该对称处理电路的输入端与工控机相连接、输出端与信号收发器相连接;在电源的输出端上还设置有调控保护电路，该调控保护电路的输出端作为该系统的新的电源输出端。
[0022]连接时，将储液罐的出料口连接在液体计量罐的入料阀上，将储粉罐的出料口连接在粉末计量罐的入料阀上，然后将液体计量罐和粉末计量罐的出料口通过管道连接诶在反应釜的入料口上，接着将反应釜的出料口通过管道连接在缓冲罐的入料口上，再将缓冲罐的出料口通过管道与下料罐的入料口相连接，最后将下料罐的出料口连接在挤出机的入料口上;接着将工控机分别与液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐以及挤出机相连接，并通过工控机控制与其相连接的设备的运行;最后将电源与液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐、挤出机以及工控机相连接，并通过电源对与其相连接的设备进行供电。
[0023]在工控机上还设置有触控屏，以便于操作人员进行观测与调整设备的运行过程。
[0024]所述液体计量罐的入料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的入料阀、其出料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的出料阀;粉末计量罐的入料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的入料阀、其出料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的出料阀。
[0025]所述反应釜内设有通过无线网络与工控机相连接的搅拌机、加热器和温度传感器。所述缓冲罐和下料罐内均设有通过无线网络与工控机相连接的液位传感器与加热器。
[0026]如图2所示，所述对称处理电路由三极管VT1，三极管VT2，M0S管Q1，M0S管Q2，运算放大器PI，运算放大器P2，运算放大器P3，运算放大器P4，滑动变阻器RPl，滑动变阻器RP2，电容Cl，电容C2，电容C3，电容C4，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16组成。
[0027]连接时，电容Cl的负极与运算放大器Pl的正输入端相连接，电阻Rl的一端与电容Cl的负极相连接、另一端与MOS管Ql的源极相连接，电阻R2串接在运算放大器Pl的输出端与负输入端之间，滑动变阻器RPl的一端经电阻R3后与运算放大器Pl的输出端相连接、另一端与MOS管Ql的栅极相连接、滑动端与运算放大器P2的正输入端相连接，电阻R6的一端与MOS管Ql的栅极相连接、另一端经电阻R7后与MOS管Ql的漏极相连接，电阻R5的一端与三极管VTl的集电极相连接、另一端经电阻R4后与运算放大器Pl的输出端相连接，电阻R8串接在运算放大器P2的输出端与负输入端之间，电容C2的负极与运算放大器P2的输出端相连接，电容C3的负极与运算放大器P3的正输入端相连接，电阻R12串接在运算放大器P3的输出端与负输入端之间，电阻R14的一端与电容C3的负极相连接、另一端与MOS管Q2的源极相连接，滑动变阻器RP2的一端与MOS管Q2的栅极相连接、另一端经电阻Rll后与运算放大器P3的输出端相连接、滑动端与运算放大器P4的正输入端相连接，电阻R13的一端与MOS管Q2的栅极相连接、另一端经电阻R15后与MOS管Q2的漏极相连接，电阻R9的一端与运算放大器P3的输出端相连接、另一端经电阻RlO后与三极管VT2的集电极相连接，电阻R16串接在运算放大器P4的输出端与负输出端相连接，电容C4的负极与运算放大器P4的输出端相连接。
[0028]其中，三极管VTl的基极与MOS管Ql的栅极相连接，三极管VT2的基极与MOS管Q2的栅极相连接，三极管VTl的发射极与运算放大器P2的正输出端相连接，三极管VT2的发射极与运算放大器P4的正输入端相连接，电阻R4和电阻R5的连接点与电阻R9和电阻RlO的连接点相连接，电阻R6和电阻R7的连接点与电阻Rl3和电阻Rl5的连接点相连接且接地，电容Cl的正极与电容C2的正极组成该对称处理电路的输入端，电容C3的正极与电容C4的正极组成该对称处理电路的输出端。
[0029]如图3所示，调控保护电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，二极管D1，电容C5，电容C6，电容C7，电容C8，电容C9，电容C10，滑动变阻器RP3，滑动变阻器RP4，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，以及电阻R21组成。
[0030]连接时，电阻R17串接在三极管VT4的基极与集电极之间，电容C6的正极与三极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT4的发射极相连接，电容C5的正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接，电阻R18串接在三极管VT5的集电极与发射极之间，二极管Dl的N极与三极管VT5的发射极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接，电容C7的正极与电容C6的负极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接，电容C8的正极与电容C7的负极相连接、负极与二极管Dl的P极相连接，电阻R19的一端与电容C7的负极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接，电容C6的正极与电容C7的正极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接，滑动变阻器RP3的一端与电容C8的负极相连接、另一端经电阻R20后与电容C6的正极相连接、滑动端与三极管VT6的发射极相连接，电容C9的正极与三极管VT6的基极相连接、负极与电容C8的负极相连接，滑动变阻器RP4的一端与电容C9的负极相连接、另一端经电阻R21后与电容C6的正极相连接、滑动端与三极管VT6的基极相连接。
[0031]其中，三极管VT3的基极与三极管VT4的发射极相连接，三极管VT3的集电极与三极管VT4的集电极相连接，三极管VT4的基极与三极管VT5的集电极相连接，三极管VT3的集电极与电容C5的负极组成该调控保护电路的输入端，电容C6的正极与电容C9的负极组成该调控保护电路的输出端。
[0032]使用时，先将溶剂油与PE粉分别添加入储液罐与储粉罐，工控机分别控制液体计量罐与粉末计量罐入料口处设置的入料阀开启，并根据生产的需要在液体达到预设值时关闭液体计量罐的入料阀，在粉末达到预设值时关闭粉末计量罐的入料阀；接着工控机开启液体计量罐与粉末计量罐出料口处的出料阀，并启动反应爸，使溶剂油与PE粉进入反应爸中进行反应，反应后的混合物依次通过缓冲罐进入下料罐中；在下料罐的出料口出设置一个出料阀，工控机通过控制该出料阀调整进入挤出机的混合物的速率，以使得挤出机挤出产品的品质得到保障。其中，混合物首先存放在缓冲罐中，当下料罐中的混合物较少时，工控机控制缓冲罐出料口出的出料阀开启，使得混合物进入下料罐中，以保证生产的过程能够不间断进行。
[0033]通过上述方法，便能很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，其特征在于，包括液体计量罐和粉末计量罐，同时与液体计量罐和粉末计量罐的出料口相连接的反应釜，与反应釜的出料口相连接的缓冲罐，与缓冲罐的出料口相连接的下料罐，与下料罐的出料口相连接的挤出机，与液体计量罐的入料口相连接的储液罐，与粉末计量罐的入料口相连接的储粉罐，同时与液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机相连接并对其进行控制的工控机，以及同时对液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐、挤出机和工控机进行供电的电源，在液体计量罐、粉末计量罐、反应釜、缓冲罐、下料罐和挤出机上均设置有信号收发装置，该信号收发装置同时通过无线网络与设置在工控机上的信号收发器相连接；在工控机与信号收发器之间还设置有对称处理电路，该对称处理电路的输入端与工控机相连接、输出端与信号收发器相连接;在电源的输出端上还设置有调控保护电路，该调控保护电路的输出端作为该系统的新的电源输出端。2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，其特征在于，所述液体计量罐的入料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的入料阀、其出料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的出料阀;粉末计量罐的入料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的入料阀、其出料口设置有一个与工控机通过无线网络相连接的出料阀。3.根据权利要求2所述的超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，其特征在于，所述反应釜内设有通过无线网络与工控机相连接的搅拌机、加热器和温度传感器。4.根据权利要求3所述的超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，其特征在于，所述缓冲罐和下料罐内均设有通过无线网络与工控机相连接的液位传感器与加热器。5.根据权利要求4所述的超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，其特征在于，所述对称处理电路由三极管VTl，三极管VT2，M0S管Ql，MOS管Q2，运算放大器Pl，运算放大器P2，运算放大器P3，运算放大器P4，负极与运算放大器Pl的正输入端相连接的电容Cl，一端与电容Cl的负极相连接、另一端与MOS管Ql的源极相连接的电阻Rl，串接在运算放大器Pl的输出端与负输入端之间的电阻R2，一端经电阻R3后与运算放大器Pl的输出端相连接、另一端与MOS管Ql的栅极相连接、滑动端与运算放大器P2的正输入端相连接的滑动变阻器RPl，一端与MOS管Ql的栅极相连接、另一端经电阻R7后与MOS管Ql的漏极相连接的电阻R6，一端与三极管VTl的集电极相连接、另一端经电阻R4后与运算放大器Pl的输出端相连接的电阻R5，串接在运算放大器P2的输出端与负输入端之间的电阻R8，负极与运算放大器P2的输出端相连接的电容C2，负极与运算放大器P3的正输入端相连接的电容C3，串接在运算放大器P3的输出端与负输入端之间的电阻Rl 2，一端与电容C3的负极相连接、另一端与MOS管Q2的源极相连接的电阻R14，一端与MOS管Q2的栅极相连接、另一端经电阻Rll后与运算放大器P3的输出端相连接、滑动端与运算放大器P4的正输入端相连接的滑动变阻器RP2，一端与MOS管Q2的栅极相连接、另一端经电阻R15后与MOS管Q2的漏极相连接的电阻R13，一端与运算放大器P3的输出端相连接、另一端经电阻RlO后与三极管VT2的集电极相连接的电阻R9，串接在运算放大器P4的输出端与负输出端相连接的电阻R16，以及负极与运算放大器P4的输出端相连接的电容C4组成；其中，三极管VTl的基极与MOS管Ql的栅极相连接，三极管VT2的基极与MOS管Q2的栅极相连接，三极管VTl的发射极与运算放大器P2的正输出端相连接，三极管VT2的发射极与运算放大器P4的正输入端相连接，电阻R4和电阻R5的连接点与电阻R9和电阻RlO的连接点相连接，电阻R6和电阻R7的连接点与电阻R13和电阻R15的连接点相连接且接地，电容Cl的正极与电容C2的正极组成该对称处理电路的输入端，电容C3的正极与电容C4的正极组成该对称处理电路的输出端。6.根据权利要求5所述的超高分子量聚乙烯纤维信号处理保护自动生产系统，其特征在于，所述调控保护电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，串接在三极管VT4的基极与集电极之间的电阻R17，正极与三极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT4的发射极相连接的电容C6，正极与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT5的基极相连接的电容C5，串接在三极管VT5的集电极与发射极之间的电阻R18，N极与三极管VT5的发射极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的二极管Dl，正极与电容C6的负极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C7，正极与电容C7的负极相连接、负极与二极管Dl的P极相连接的电容C8，一端与电容C7的负极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接的电阻R19，正极与电容C7的正极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C6，一端与电容C8的负极相连接、另一端经电阻R20后与电容C6的正极相连接、滑动端与三极管VT6的发射极相连接的滑动变阻器RP3，正极与三极管VT6的基极相连接、负极与电容C8的负极相连接的电容C9，以及一端与电容C9的负极相连接、另一端经电阻R21后与电容C6的正极相连接、滑动端与三极管VT6的基极相连接的滑动变阻器RP4组成;其中，三极管VT3的基极与三极管VT4的发射极相连接，三极管VT3的集电极与三极管VT4的集电极相连接，三极管VT4的基极与三极管VT5的集电极相连接，三极管VT3的集电极与电容C5的负极组成该调控保护电路的输入端，电容C6的正极与电容C9的负极组成该调控保护电路的输出端。
【文档编号】G05B19/418GK205656489SQ201620252040
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月29日 公开号201620252040.X, CN 201620252040, CN 205656489 U, CN 205656489U, CN-U-205656489, CN201620252040, CN201620252040.X, CN205656489 U, CN205656489U
【发明人】陈莉
【申请人】成都捷冠科技有限公司