CN103422178B - 一种计量控制系统 - Google Patents

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Abstract

本专利公开了一种计量控制系统，涉及纺丝机技术领域。针对现有的色母粒计量添加装置中，计量泵、控制单元与色母粒计量装置之间存在信号延时效应，不能确保色母粒计量准确度的问题。它包括至少一个计量泵、分别与计量泵连接的色母粒添加装置和挤出机，色母粒添加装置中设有与色母粒送料电机相连接的色母粒变频器，它还包括一与挤出机中的挤出机电机相连接的挤出机变频器；一启停信号处理器，启停信号处理器分别与计量泵、挤出机变频器和色母粒变频器信号连接。本发明尤其适用于纺丝机中。

Description

一种计量控制系统
技术领域
本发明涉及纺丝机技术领域，尤其涉及一种纺丝用的计量添加控制系统。
背景技术
纺丝是化学纤维生产过程中的关键工序，它是将纺丝流体或熔体用纺丝泵（或计量泵）连续、定量而均匀地从喷丝头或喷丝板的毛细孔中挤出而成液态细流，再在空气、水或凝固液中固化成丝条的过程。在生产涤纶有色长丝的过程中，除了需通过纺丝计量泵将聚酯原料输送到挤压机的料斗外，还需将所需颜色的色母粒通过送料器添加到聚酯原料中。
目前，纺丝机中色母粒计量装置的控制信号多取自挤出机转速，即挤出机转速提高，母粒计量装置输出量随之提高，反之亦然。由于挤出机的速度会受熔体压力、温度等因素的影响而变化，进而导致色母粒计量不准；更为重要的是，该计量装置具有一个延时效应，其控制的先后顺序为：计量泵工作信息→挤出机转速→色母粒计量装置输出量，这种控制方式必将造成纺丝熔体与色母粒输出不同步。
专利号ZL 201020211645.7、授权公告号CN 201770803U，名称为一种纺丝色母粒自动添加控制装置的中国实用新型专利（请参见附图1），该控制装置包括纺丝计量泵变频器、控制单元以及色母粒变频器，其中，纺丝计量泵变频器和色母粒变频器均与控制单元相连，纺丝计量泵变频器发出表示纺丝计量泵开停状态的控制信号，控制单元接收该控制信号并根据该控制信号和预设的频率数值而计算出当前色母粒变频器的运行频率，并控制该色母粒变频器按照计算出来的频率工作。其控制的先后顺序为：计量泵工作信息→控制单元→色母粒计量装置输出量，可见，该技术方案中仍存在延时效应，影响色母粒计量的准确度。
发明内容
针对现有的色母粒计量添加装置中，计量泵、控制单元与色母粒计量装置之间存在信号延时效应，不能确保色母粒计量准确度的问题，本发明的目的是提供一种计量控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括至少一个计量泵、分别与所述计量泵连接的色母粒添加装置和挤出机，所述色母粒添加装置中设有与色母粒送料电机相连接的色母粒变频器，它还包括：一与所述挤出机中的挤出机电机相连接的挤出机变频器；一启停信号处理器，所述启停信号处理器分别与所述计量泵、挤出机变频器和色母粒变频器信号连接。
进一步地，它还包括连接在所述挤出机上的熔体压力传感器和压力控制器，且所述熔体压力传感器和所述压力控制器与所述启停信号处理器信号连接。
进一步地，所述启停信号处理器采用PLC控制器。
本专利的效果在于：本发明的控制系统中，启停信号处理器采集到计量泵的工作信息后，同时传送给挤出机变频器与色母粒变频器，在挤出机上设置的熔体压力传感器和压力控制器可以更准确地根据启停信号处理器的信号及挤出机内的熔体压力调整主料熔体的挤出量，这样能够保证主料熔体与色母粒同步增加或减少，从而保证母粒添加比例稳定，消除了延时效应造成的主料与母粒添加不同步的弊端，确保色母粒计量的准确度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明；
图1是现有技术中色母粒自动添加控制装置的结构框图；
图2为本发明中纺丝机的结构示意图；
图3为本发明计量控制系统的结构框图；
图中标号说明：
1-主料干燥机 2-色母粒干燥机
3-母粒计量装置 4-挤出机
5-计量泵 6-启停信号处理器
7-色母粒变频器 8-色母粒送料电机
9-熔体压力传感器 10-压力控制器
11-挤出机变频器 12-挤出机电机
13-挤出机 14-色母粒添加装置
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
结合图2和图3说明本发明的色母粒的计量添加系统的工作原理，在生产涤纶有色长丝的生产过程中，主料与色母粒分别经主料干燥机1和色母粒干燥机2进行干燥，干燥过的色母粒经过母粒计量装置3计量后，按一定的比例跟主料混合，并经挤出机4挤压融化后进入计量泵5。由于一台主料干燥机1和一台母粒干燥机2需供给多台计量泵5工作，为保证色母粒在各计量泵5中的添加比例一致，当某一台计量泵5出现故障或停机时，启停信号处理器6能够接收计量泵5的停机信号，并将信号反馈到挤出机变频器11，挤出机变频器11会自动按比例下调输出频率从而调整挤出机的主料熔体挤出量，其调整幅度为原挤出量的（1-1/n）倍。同时，启停信号处理器6将计量泵启停信号直接传输到色母粒变频器7，色母粒变频器7会自动按比例下调输出频率从而调整色母粒的挤出量，其调整幅度为原挤出量的（1-1/n）倍，使主料熔体挤出量与色母粒添加量的比例保持一致。而增加计量泵5机位时则反之，这样便保证主料与色母粒同步增加或减少，从而保证色母粒添加比例稳定。
结合图3说明本发明的计量控制系统的具体技术方案，它包括n（n≥1）个计量泵5、启停信号处理器6、分别与计量泵5连接的挤出机13和色母粒添加装置14。其中，色母粒添加装置14中设有与色母粒送料电机8相连接的色母粒变频器7，用于控制色母粒送料电机8的转速。挤出机13中设有与挤出机电机12相连接的挤出机变频器11，用于控制挤出机电机12的转速。启停信号处理器6分别与计量泵5、挤出机变频器11和色母粒变频器7数字信号连接，可确保挤出机变频器11和色母粒变频器7同步接收到计量泵5的反馈信息或者故障异常数据。它还包括设置在挤出机13上的熔体压力传感器9和压力控制器10，熔体压力传感器9和所述压力控制器10与启停信号处理器6信号连接。其中，熔体压力传感器9主要用于高温条件下主料熔体的压力测量与控制，并将采集的信号传送至压力控制器10，压力控制器10用于将主料熔体压力保持在一设定范围内。其中，启停信号处理器6采用PLC控制器，熔体压力传感器9采用美国品牌DYNISCO，型号PT4624，压力控制器10采用日本RKC-F900。
本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。

Claims (2)

1.一种计量控制系统，包括至少一个计量泵、色母粒添加装置和分别与所述计量泵、所述色母粒添加装置相连接的挤出机，所述色母粒添加装置中设有与色母粒送料电机相连接的色母粒变频器，其特征在于它还包括：一与所述挤出机中的挤出机电机相连接的挤出机变频器；一启停信号处理器，所述启停信号处理器分别与所述计量泵、挤出机变频器和色母粒变频器信号连接，
还包括连接在所述挤出机上的熔体压力传感器和压力控制器，且所述熔体压力传感器和所述压力控制器与所述启停信号处理器信号连接，
其中，当某一台所述计量泵出现故障或停机时，所述启停信号处理器能够接收所述计量泵的停机信号，并将信号反馈到所述挤出机变频器，所述挤出机变频器自动按比例下调输出频率从而调整所述挤出机的主料熔体挤出量，其调整幅度为原挤出量的(1-1/n)倍，同时，所述启停信号处理器将所述计量泵启停信号直接传输到所述色母粒变频器，所述色母粒变频器会自动按比例下调输出频率从而调整色母粒的挤出量，其调整幅度为原挤出量的(1-1/n)倍，使主料熔体挤出量与色母粒添加量的比例保持一致。
2.根据权利要求1所述的计量控制系统，其特征在于：所述启停信号处理器采用PLC控制器。
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