CZ20022696A3 - Způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru se stabilním nulováním teploty - Google Patents

Způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru se stabilním nulováním teploty Download PDF

Info

Publication number
CZ20022696A3
CZ20022696A3 CZ20022696A CZ20022696A CZ20022696A3 CZ 20022696 A3 CZ20022696 A3 CZ 20022696A3 CZ 20022696 A CZ20022696 A CZ 20022696A CZ 20022696 A CZ20022696 A CZ 20022696A CZ 20022696 A3 CZ20022696 A3 CZ 20022696A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
temperature
reset
extruder
screw
value
Prior art date
Application number
CZ20022696A
Other languages
English (en)
Inventor
Saulius Thomas Eiva
Original Assignee
Davis-Standard Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Davis-Standard Corporation filed Critical Davis-Standard Corporation
Publication of CZ20022696A3 publication Critical patent/CZ20022696A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/826Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/726Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/728Measuring data of the driving system, e.g. torque, speed, power, vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/823Temperature control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/832Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/834Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92085Velocity
    • B29C2948/92095Angular velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92209Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92361Extrusion unit
    • B29C2948/9238Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/9239Screw or gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/9258Velocity
    • B29C2948/9259Angular velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92876Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92885Screw or gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92876Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895Barrel or housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

ZPŮSOB OVLÁDÁNÍ REGULÁTORU TEPLOTY EXTRUDÉRU
SE STABILNÍM NULOVÁNÍM TEPLOTY
JUDr. Miloš Všetečka: advokát
120 00 Praha 2, Hálkova 2
-í 1
Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu ovládání regulátoru teploty extrudéru se stabilním nulováním teploty, který tvoří součást vytlačovacího stroje. Konkrétně se předložený vynález týká způsobu ovládání regulátoru teploty extrudéru, jehož účelem je regulace teploty roztaveného vytlačovaného i
materiálu a který spočívá v tom, že še kontrolní výstražná signalizace zpožďuje o předem stanovený časový interval, ve kterém se generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků uskutečňuje při nebo v blízkosti maximálního výkonu systému extrudéru.
Dosavadní stav techniky
Vytlačovací stroje se ve většině případů používají v oblasti zpracovávání plastů, jakož i v dalších průmyslových odvětvích pro kontinuální tavení, kombinování, tvarové lisování a tuhnutí plastů nebo dalších materiálů do požadované tvarové konfigurace a formy. Takové vytlačovací stroje typicky zahrnují otáčející se šnek, který je obklopený a koaxiálně uložený v ohřívaném plášti válcové konfigurace. Uvnitř válcového pláště se otáčející šnek nuceně přemísťuje vytlačováním zpracovávaný materiál, například plast, skrze tento plášť. Vytlačovaný materiál se po jeho přemístění skrze válcový plášť protlačuje skrze
84670(84670a)
PV 2002-2696 • · ···· ·· Λ ·· ·· • · — · 9 «- ·· · • · · ^ · ·· · otvor nebo průvlak lisovnice uspořádané na výstupním konci pláště. Pokles teploty, ke kterému dochází při výstupu vytlačovaného materiálu z ohřívaného pláště, umožňuje materiálu tuhnout do lisovaného produktu, jehož tvarová konfigurace je určená a vymezená profilem otvoru lisovnice.
Teplota vytlačovaného materiálu nebo plastu uvnitř pláště extrudéru se musí z důvodu udržování této teploty na hodnotě, jejíž velikost se maximálně možně přibližuje hodnotě požadované teploty, regulovat. Provozování pláště extrudéru je možné provádět tak, že regulace teploty vytlačovaného materiálu nacházejícího se uvnitř pláště probíhá při jednom nebo více ze tří stavů regulace. Plášť extrudéru je za tímto účelem způsobilý zvyšování tepla zpracovávaného materiálu, tepla ze zpracovávaného materiálu, nebo zpracovávaného materiálu na odpovídající tepelné hladině.
Třetí podmínka regulace, kterou je udržování teploty vytlačováním zpracovávaného materiálu, se týká případu, kdy je extrudér provozovaný při rychlosti;^--při které během ' i (&Λ příslušného zpracovávání vytlačovaného^^jSSiteriálu v plášti extrudéru dochází, v důsledků třenižú^tohoto materiálu, k vyvíjení tepla, jehož velikost se přibližně rovná tepelným zajišťovat (1) (2) odebírání (3) udržování ztrátám pláště extrudéru, nebo ztráty tepla je adiabatický stav.
Uvedený stav žádného přírůstku ze stavu techniky známý jako
Většina extrudérů vytlačovacích strojů vykazuje množství teplosměnných zón. Teplotu každé z těchto teplosměnných zón je možné regulovat nezávisle na sobě tak, že jedna nebo více teplosměnných zón zajišťuje ohřev zpracovávaného materiálu, zatímco zbývající teplosměnné zóny se buď nacházejí v adiabatickém stavu nebo zajišťují
84670 (84670a)
PV 2002-2696
• · • · · · · ochlazování materiálu. Teplosměnné zóny nacházející se v blízkosti konce pláště extrudéru se obvykle používají pro ochlazování vytlačovaného materiálu tak, že k ochlazování tohoto materiálu dochází ještě před jeho vytlačováním skrze otvor lisovnice. Tento postup umožňuje rychlý přechod vytlačovaného materiálu do tuhého stavu bezprostředně po jeho výstupu z lisovnice. Plášť extrudéru typicky vykazuje osm teplosměnných zón, nicméně, tento počet se může podle potřeby měnit.
Uspořádání extrudéru umožňuje provádění regulace teploty jeho pláště pomocí teplosměnných prostředků. Plášť extrudéru je obklopený skříní, ve které jsou tyto teplosměnné prostředky uspořádané. Těmito teplosměnnými prostředky mohou být (1) ohřívače, například odporové ohřívací prvky, které zajišťují zvyšování teploty pláště extrudéru, a (2) odvaděče tepla, například chladicí trubky pro oběh vody nebo jiného chladicího média, jejichž účelem je zajištění snižování teploty uvedeného pláště. Pro uvedený účel je možné použít i alternativní teplosměnné prostředky.
Tak například chladicí soustava může ?vořená žebrovanou skříní se vzduchovým ventilátorem, ve',';,Tefceré mezi a kolem žeber jejího žebrování proudí vzduch.
Ve válcovém plášti extrudéru jsou umístěné snímače teploty, například termočlánky, jejichž účelem je signalizace teploty v poloze umístění snímače. Obvykle jsou v každé teplosměnné zóně upravené dva termočlánky, které jsou vůči sobě navzájem elektricky odizolované. První termočlánek z uvedené dvojice termočlánků je známý jako A termočlánek a je umístěný na vnitřním povrchu pláště extrudéru. Druhý termočlánek z uvedené dvojice termočlánků je známý jako B termočlánek a je umístěný ve vnitřním
84670(84670a)
PV 2002-2696
• · · — · · • flfl • · · · • · • fl prostoru skříně vybavené teplosměnnými prostředky pro ohřev/ochlazování. Podobně je v podstatě stejným způsobem umístěnou dvojicí termočlánků, tj. A termočlánkem a B termočlánkem, opatřená každá teplosměnná zóna extrudéru. V případě vzduchem chlazeného extrudéru je B termočlánek umístěný rovněž ve vnitřním prostoru skříně.
Signály vysílané snímači teploty přijímá regulátor teploty extrudéru. Na základě těchto signálů pak regulátor teploty stanovuje, zda je teplota dané teplosměnné zóny příliš nízká nebo zda je příliš vysoká a, pokud je to nezbytné, odesílá do příslušných teplosměnných prostředků podnět ke zvýšení nebo ke snížení dodávání tepla do konkrétní, tímto regulátorem ovládané teplosměnné zóny.
Plášť extrudéru a teplosměnné prostředky jsou spotřebiče tepla, což ve svém důsledku způsobuje zpožďování vykonávání regulátorem teploty vydávaných příkazových signálů ke zvýšení nebo snížení teploty příslušné teplosměnné zóny. Tak například v pýípadě, kdy vydá
regulátor teploty extrudéru ohřívatSw prvku příkaz k přerušení aplikace tepla, ohřev tepíóšměnné zóny pláště extrudéru pokračuje v důsledku energie akumulované v tomto ohřívacím prvku. Pokračující ohřev pak ve svém důsledku způsobuje, že v této teplosměnné zóně pláště extrudéru pokračuje i' narůstání teploty. Uvedený interval zpoždění mezi vydáním a odesláním příkazu regulátorem teploty a odezvou teplosměnných prostředků pak způsobuje kolísání teploty pláště extrudéru kolem požadované teploty.
Předměty patentových dokumentů US 3 866 669, původce
Gardiner, a US 3 751 014, původce Waterloo, jsou zaměřené na problém týkající se kolísání teplot pláště extrudéru.
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ···· ·· c ·· ·· ♦ ·“·□ r* ·· ·· ·♦ • · ·· ··
V systémech popisovaných ve shora zmiňovaných patentových dokumentech zajišťuje první snímač teploty nebo termočlánek měření tzv. hloubkové teploty, neboli teploty reprezentující teplotu vytlačovaného materiálu. Druhý snímač teploty nebo termočlánek dvojice termočlánků je umístěný ve vnitřním prostoru skříně obklopující plášť extrudéru a zajišťuje měření tzv. povrchové teploty, neboli teploty reprezentující teplotu teplosměnných prostředků. Elektrické signály vysílané touto dvojicí termočlánků se navzájem kombinují a poskytují, jako výsledek, průměrnou hodnotu. Získaná průměrná hodnota je podrobena přezkoumání regulátorem teploty extrudéru, který na jejím základě selektivně aktivuje ohřívací nebo chladicí prvky za účelem udržování průměrné hodnoty na teplotě, která se přibližně shoduje s nastavenou hodnotou reprezentující teplotu požadovanou pro vytlačovaný materiál.
Řízené ovládání teplosměnných prostředků pomocí regulátoru teploty extrudéru, které, namísto na skutečnou teplotu zpracovávaného vytlačovaného t materiálu, spočívá . fřA?;
v odezvě na průměrnou hodnotu teplot^ý/fitedukuj e kolísání
teploty a/nebo řídicího signálu. Příklad*-takového kolísání teploty se vyskytuje za stavu, při kterém se prostřednictvím odporového ohřívacího prvku aplikuje teplo zvyšující teplotu pláště extrudéru. Zatímco je uvedený ohřívací prvek činný, je naměřená velikost povrchové teploty větší než naměřená velikost hloubkové teploty. Existence uvedeného rozdílu teplot je důsledkem umístění snímače pro měření povrchové teploty v blízkosti činného ohřívacího prvku. Proto je zjištěná průměrná hodnota regulátoru teploty extrudéru také větší než velikost naměřené hloubkové nebo skutečné teploty vytlačovaného materiálu. Takto průměrná hodnota dosahuje nastavené hodnoty teploty, zatímco skutečná teplota
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ··»· ·· ·· ·“ · · ♦ • · · 9 • · · 9 9 9 •9 9
99 ·· 99
9 9
9 9
9 9
9 9
9999 vytlačovaného materiálu se stále ještě nachází pod hodnotou požadované teploty. Regulátor teploty extrudéru pak poté, co průměrná hodnota dosáhne nastavenou hodnotu teploty, provede vyřazení ohřívacího prvku z činnosti, avšak ještě před tím než vytlačovaný materiál dosáhne požadovanou teplotu. Teplota vytlačovaného materiálu směrem k požadované teplotě však pokračuje v důsledku tepla akumulovaného v ohřívacím prvku. K podobným kolísáním teploty může stejně tak docházet během pracovních podmínek, při kterých se uskutečňuje snižování teploty vytlačovaného materiálu.
Deaktivace, respektive vyřazení ohřívacích prvků z činnosti ještě před tím než vytlačovaný materiál dosáhne požadovanou teplotu zajišťuje, aby teplota vytlačovaného materiálu nepřekračovala požadovanou teplotu, neboť uvedené překračování může vyvolávat nežádoucí kolísání teploty. Tato výhoda je ovšem docílena na úkor redukce přesnosti regulace, prostřednictvím které se teplota vytlačovaného materiálu ' reguluje. Konkrétněji řečeno, vzhledem k tomu, že regulátor teploty ,extrudéru během své funkční činnosti koriguje teplotu pou^j^· případě, kdy se hodnota průměrné teploty odchyluje od/'?p.o2adované teploty, není tento regulátor teploty schopný .teplotu nastavovat, a to dokonce ani tehdy, kdy teplota vytlačovaného materiálu zůstává pod požadovanou zvýšenou teplotou nebo nad požadovanou ochlazovací teplotou.
Ve znovu vydaném patentovém dokumentu US Re 31 903, původce Faillace, se popisuje regulátor teploty extrudéru, který změny teploty pláště extrudéru odhaduje předem. Tento regulátor provádí monitorování hodnoty průměrné teploty a na základě tohoto monitorování zjišťuje, zda po stanovený časový interval nedochází k podstatné změně teploty, nebo
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ··»· ·» 7 _»· ·. ·* ι • * ·'· · 1 · « · · • · ·«· · ··« » » · · · » <
·· ·· ·» «· zda je systém stabilizovaný. Jakmile tento regulátor teploty zjistí, že je systém stabilizovaný, provádí přezkoumávání skutečné teploty vytlačovaného materiálu, indikované velikostí měřené hloubkové teploty, a porovnávání zjištěné skutečné teploty s požadovanou teplotou. Jestliže se skutečná teplota ve srovnání s požadovanou teplotou podstatně odlišuje,. provede tento regulátor teploty příslušný výpočet a změní nastavenou hodnotu teploty tak, aby průměrná hodnota vystoupala na požadované nastavení teploty. V případě, kdy je skutečná teplota například příliš nízká, provádí regulátor teploty extrudéru podle Faillace zvyšování nastavené hodnoty nad požadovanou teplotu. Průměrná hodnota se pak nachází pod nastavenou hodnotou, což ve svém důsledku způsobuje, že regulátor teploty provádí nastavování teploty až do té doby, dokud se průměrná hodnota nerovná nastavené hodnotě teploty.
Při uvádění vytlačovacího stroje nebo výrobní linky do chodu, a stejně tak i během přerušení nebo při ukončování jejich chodu dochází k normální znji^iě počtu otáček vytlačovacího šneku, respektive ke změn^^rychlosti otáčení šneku. Uvedené změny rychlosti otáčenfíTšneku s sebou však typicky nesou i změny tepelného zatížení, které ve svém důsledku způsobují v procesu vytlačování určité problémy. Tento stav se vyskytuje například v technologických procesech lisování vyfukováním, při kterých dochází k zablokování lisovaného kusu na výstupu z lisovacího zařízení. Snímače, které jsou uspořádané k detekování takto zablokovaných kusů, rychle, z důvodu zabránění dalšího blokování a případného poškození lisovacího zařízení, přeruší pracovní chod extrudéru. Tento extrudér, použitý ve spojení s technologickým procesem lisování vyfukováním, při normálním pracovním chodu běží předem stanovenou a
84670 (84670a)
PV 2002-2696 •φ♦· ** ♦ * — 9 • · 4 • * · • 4 4 · •τ'» e» •»w » 4
4 • »♦ 4 ♦ 4 > > *1 4 4 4 • · · • · 4 • · · ♦ ♦ ·Μί naprogramovanou rychlostí otáčení.
Regulátor teploty extrudéru podle patentu US Re 31 903, původce Faillace, použitý ve spojení s technologickým procesem lisování vyfukováním, analyzuje a přiděluje každé teplosměnné zóně nulovací hodnotu, která je proporcionální tepelnému zatížení příslušné teplosměnné zóny. Regulátor teploty extrudéru podle Faillace řeší příslušnou nulovací hodnotu pro každou teplosměnnou zónu jednotlivě, nezávisle na ostatních.
V případě, kdy je při technologickém procesu lisování vyfukováním přerušen pracovní chod extrudéru, jehož součástí je regulátor podle patentu US Re 31 903, původce Faillace, z důvodu jeho zablokování, dojde k jeho opětnému uvedení do chodu v rozmezí několik minut. Minimální doba, která je nezbytná pro stabilizaci teplosměnné zóny, neboli minimální časový interval stabilizace nulování, je přibližně čtyři minuty. Skutečná doba, která uplyne k opětnému nastavení teplosměnné zóny na odpovídající st^·..-; od kroku změny zatížení, například náhlého přerušení je přibližně 10 až 12 minut. V důsledku těchto skutečností nejsou proto nulovací prostředky regulátoru teploty extrudéru podle Faillace schopné dostatečně rychle reagovat a kompenzovat krok změny zatížení, který trvá dobu kratší než 10 až 12 minut. Výsledkem tohoto stavu je, že odchylka teploty v teplosměnné zóně se rovná rozdílu tepelného zatížení při normální rychlosti otáčení šneku (normální pracovní chod) a tepelného zatížení při rychlosti otáčení šneku při přerušení chodu. Kromě toho způsobuje odchylku teploty teplosměnné zóny nesprávné nastavení nulovací hodnoty v případě, kdy chod extrudéru zůstává přerušený po časový interval, který umožňuje aktivaci nulování, to je například v případě, kdy
84670(84670a)
PV 2002-2696 ·· · · ·· je zablokovaný kus odstraněn a pracovní chod extrudéru se navrací na normální rychlost otáčení šneku. Tato odchylka teploty se vyskytuje až do té doby, dokud není možné nastavení nulovací hodnoty analyzovat na základě normální rychlosti otáčení šneku a při této rychlosti otáčení pak dochází ke kompenzování tepelného zatížení. Popsaný stav v technologickém procesu lisování vyfukováním způsobuje na výstupu z extrudéru podstatné změny charakteristických vlastností roztaveného plastu. Tyto změny pak způsobují kolísání hmotnosti lisováním vyfukováním vytvářených produktů. Toto kolísání hmotnosti může být ve svém důsledku příčinou snižování kvality konečného produktu, které je způsobené kolísáním tloušťky stěny tohoto produktu. Konečným důsledkem kolísání kvality je velká zmetkovitost a odpad, nedostatečná výkonnost a nepřiměřené náklady.
V patentovém dokumentu US 5 149 193, původce Faillace, se popisuje regulátor teploty extrudéru, který při změně rychlosti otáčení šneku extrudéru odhaduje řídicí nastavenou hodnotu teploty pro každou teplosměnnou( j,zónu předem. Tento regulátor teploty nastavuje řídicí í^^tavenou hodnotu v odezvě na změnu rychlosti otáčeniX«neku, což tomuto regulátoru umožňuje odhadovat nepříznivou změnu teploty pláště extrudéru a nepříznivou změnu teploty vytlačovaného materiálu nacházejícího se v tomto plášti. Ukládání souboru dříve vypočtených řídicích nastavených hodnot pro různé rychlosti otáčení šneku do paměti umožňuje tomuto regulátoru určovat odpovídající řídicí nastavenou hodnotu rychle, prostřednictvím vytažení příslušné řídicí nastavené hodnoty odpovídající aktuální nebo skutečné rychlosti otáčení šneku z paměti. Uvedené dříve vypočtené řídicí nastavené hodnoty umožňují vyhnout se při pracovním chodu extrudéru existenci podstatných změn teploty vytlačovaného materiálu nebo
84670(84670a)
PV 2002-2696 • ·
nežádoucímu kolísání teplot pláště extrudéru, kteréžto oba stavy jsou ve většině případů součástí přezkoumávání a výběru řídicí nastavené hodnoty za účelem zajištění požadované teploty pláště extrudéru.
Zdokonalený regulátor podle patentu US 5 149 193, původce Faillace, výslovně umožňuje zavedení a uložení tabulky nulovacích hodnot teplosměnné zóny pro každý pracovní profil. Při volbě čísla příslušného profilu dojde současně k výběru odpovídajících tabulek nulovacích hodnot. Kromě toho, schopnost adaptivního nulování, kterou tento regulátor vykazuje a která mu umožňuje provádění regulace hloubkové a povrchové teploty s nulováním teploty, tomuto regulátoru, umožňuje aplikaci tohoto regulátoru ve spojení s technologickým procesem zpracovávání plastu vytlačováním, při kterém se rychlost otáčení šneku extrudéru může buď plynule nebo nahodile měnit. Typicky tento regulátor udržuje regulaci teploty pláště extrudéru stabilní v rozmezí 1 °F při všech pracovních rychlostech otáčení šneku. Schopnost adaptivního nulování tohoto regulátory: dále zajišťuje
ΪΚΖ vzdokonalení procesu zpracovávání pl^wvé taveniny na výstupu z extruderu behem plynule !;-''>robihaj ících nebo nepředvídatelných či nahodilých změn pracovní rychlosti otáčení šneku. Dále tato schopnost podstatně snižuje dobu potřebnou pro stabilizování regulace teploty teplosměnné zóny po té, co došlo ke změně rychlosti otáčení šneku, zvyšuje kvalitu získaného produktu během uvádění vytlačovacího stroje nebo linky do chodu a při přerušení nebo ukončení jeho činnosti, a redukuje množství celkového odpadu.
Regulátor teploty extrudéru podle patentu US 5 149 193, původce Faillace, dále, jakmile ohřívací výkon dosáhne
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • · • · · 4
100 procent, spouští kontrolní výstražnou signalizaci. Tato kontrolní výstražná signalizace provede vynulování časovače stabilizace a zajistí, že po předem stanovený časový interval tří nebo čtyř minut nedojde k výpočtu hodnoty pro nové nulování. Uvedená charakteristická vlastnost tohoto regulátoru zbytečně omezuje pracovní chod extrudéru v případě, kdy se jeho ohřívací výkon nachází na nebo v blízkosti 100 procent. Tento regulátor není schopný zjišťovat nově zvolené nulovací hodnoty pro rychlosti otáčení šneku v případě, kdy je teplota pláště extrudéru stabilizovaná, a vymazat do paměti uložené rychlosti otáčení šneku v případě, kdy dojde k detekování podstatné změny průběhu pracovního procesu.
Stávající průmysl plastů postrádá ve spojení se systémem extrudéru způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru se schopností adaptivního nulování a regulátoru teploty se zdvojeným snímáním teploty, který by umožňoval pracovní chod extrudéru při dosažení nebo v blízkosti jeho maximálního ohřívacího výkonu. Dále stávaiící průmysl plastů postrádá způsob ovládání regulátoru, ^j^erý je schopný zjišťovat nově zvolené nulovací hodiíťcrfey pro rychlosti otáčení šneku při docílení stabilizované teploty pláště extrudéru, a/nebo vymazat do paměti uložené rychlosti otáčení šneku při detekování podstatné změny průběhu pracovního procesu.
Podstata vynálezu
Vzhledem ke shora uvedeným skutečnostem se podle předloženého vynálezu poskytuje způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru. Tento způsob může zahrnovat snímání
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • · skutečné rychlosti otáčení vytlačovacího šneku v plášti extrudéru. Tento plášť přitom vykazuje alespoň jedny teplosměnné prostředky. Způsob může dále zahrnovat indexování a ukládání množství rychlostí otáčení šneku do paměti. Každá z těchto do paměti uložených rychlostí otáčení šneku koresponduje s nulovací hodnotou teploty. Následně může být prováděno porovnávání skutečné rychlosti otáčení šneku s každou z do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Poté může být prováděna volba jedné z do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Zvolená rychlost otáčení členem souboru množství do paměti uložených a vykazuje hodnotu, která nejbližší ekvivalent skutečné Uvedený nulovací korespondující se zvolenou, do paměti uloženou rychlostí otáčení šneku. Poté může docházet ke generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků. Tento výstupní řídicí signál ovládání je odezvou na vyhledanou nulovací hodnotu vynálezu dále zpožďování kontrolní výš-frražné signalizace o předem stanovený časový interval, ve kterém se generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků uskutečňuje při nebo v blízkosti maximálního výkonu.
šneku je rychlostí otáčení šneku představuje aritmeticky rychlosti otáčení šneku, zajišťuje vyhledávání krok volby hodnoty současné teploty předloženého zdokonalení, teploty zahrm
Způsob podle jakožto jeho
Přehled obrázků na výkresech
Předložený vynález bude blíže vysvětlen na základě dále uvedeného podrobného popisu příkladů jeho konkrétního provedení ve spojení s připojenými výkresy, ve kterých
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • · · 0 • « 00 • ·♦ · • 000 extrudéru za použití znázorněný * · 0
0 0 • 0 0 • 0 0 0 • 0 00 představuje:
boční pohled na uspořádání skříně zahrnující regulátor teploty ovládaný způsobu podle předloženého vynálezu, v příčném řezu;
obr. 2 diagram průběhu funkční činnosti regulátoru teploty extrudéru ovládaného za použití způsobu podle předloženého vynálezu při stavu tepelného zatížení; a obr. 3 blokové schéma regulátoru teploty extrudéru, který zahrnuje regulátor adaptivního nulování s prostředky pro zpožďování kontrolní výstražné signalizace o předem stanovený časový interval, ovládaný za použití způsobu podle předloženého vynálezu.
'.y *♦,'· a»»
I způsobu ovládání regulátoru
Příklady provedení vynálezu
Předložený vynález se týká teploty extrudéru. Tento způsob zahrnuje snímání skutečné rychlosti otáčení vytlačovacího šneku uspořádaného ve válcovém plášti extrudéru. Tento plášť vykazuje alespoň jedny teplosměnné prostředky. Navrhovaný způsob dále indexování a ukládání množství rychlostí otáčení šneku do paměti. Každá z do paměti uložených rychlostí otáčení šneku přitom koresponduje s nulovací hodnotou teploty. Následně se provede porovnání skutečné rychlosti otáčení šneku s každou z do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Poté se provede zvolení jedné z do paměti uložených rychlostí
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • · • · · 9 · 9 • 9 «
9 »· 9999 otáčení šneku. Zvolená rychlost otáčení šneku je členem souboru množství do paměti uložených rychlostí otáčení šneku a to ten člen, jehož hodnota je aritmeticky nejbližší ekvivalentem skutečné rychlosti otáčení šneku. Během tohoto kroku volby se současně uskutečňuje vyhledání nulovací hodnoty teploty korespondující se zvolenou, do paměti uloženou rychlostí otáčení šneku. Poté dochází ke generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků. Tento výstupní řídicí signál ovládání je odezvou na vyhledanou nulovací hodnotu teploty. Podle předloženého vynálezu navrhovaný způsob dále zahrnuje zpožďování kontrolní výstražné signalizace po předem stanovený časový interval, ve kterém se generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků uskutečňuje při nebo v blízkosti maximálního výkonu.
Výraz nulovací hodnota, uváděný v popisu předloženého vynálezu, je použitý ve spojení a koresponduje s rychlostí otáčení šneku, a nikoliv s teplotou pláště extrudéru. Tato nulovací hodnota je stanovená pro stabilfeí- rychlost otáčení . říA· ? ’ šneku a uložená v paměti regulátord^^^ěploty extrudéru v přiřazeném spřažení s nastavenou V-ftodnotou teploty. Vzhledem k uvedeným skutečnostem neexistuje ve spojení s požadovanými provedeními předloženého vynálezu žádná možnost manuálního vkládání této nulovací hodnoty. Nulovací hodnotou je buď nula nebo regulátorem rozhodnutá hodnota. Typicky se nulovací hodnota analyzuje a řeší pro každou teplosměnnou zónu pláště v závislosti na termodynamickém zatížení působícím na systém extrudéru během jeho normálního pracovního stavu.
Způsob podle předloženého vynálezu vhodně zahrnuje krok určování skutečné rychlosti otáčení šneku. Tento krok
84670 (84670a)
PV 2002-2696
určování skutečné rychlosti otáčení šneku je možné provádět za použití elektronických nebo elektromechanických prostředků pro snímání otáček vytlačovacího šneku za jednotku času. Vhodné a pro uvedený účel vyhovující prostředky pro určování skutečné rychlosti otáčení šneku zahrnují na trhu dostupná číslicová kódovací zařízení nebo otáčkoměry, upravené pro poskytování vstupního signálu skutečné rychlosti otáčení šneku a jeho zavádění do regulátoru teploty extrudéru.
Regulátor teploty extrudéru provádí krok ukládání množství rychlostí otáčení šneku do paměti. Paměťové prostředky musí být schopné ukládat rychlosti otáčení šneku do paměti tak, že každá do paměti uložená rychlost otáčení šneku koresponduje se specifickou konkrétní nebo skutečnou nulovací hodnotou teploty, stanovenou pro každou teplosměnnou zónu válcového pláště extrudéru a přiřazenou každé rychlosti otáčení šneku. Jednotlivé, navzájem nezávislé rychlosti otáčení šneku jsou vkládané společně s odpovídající, jim přiřazenou skutečno^jnulovací hodnotou teploty pomocí prostředků pro vkládáir#<*fvstupního signálu nulovací hodnoty teploty, který představuje požadovanou skutečnou nulovací hodnotu teploty každé teplosmenné zóny pláště extrudéru pro každou do paměti uloženou rychlost otáčení šneku. Těmito paměťovými prostředky jsou s výhodou elektronické paměťové prostředky. Vhodné a pro uvedený účel použitelné paměťové prostředky jsou ze stávajícího stavu techniky známé a osoby obeznámené s příslušným stavem techniky jsou schopné tyto prostředky pro konkrétní použití ve spojení s předloženým vynálezem přizpůsobit.
Regulátor teploty extrudéru provádí krok porovnávání a volbu rychlosti otáčení šneku z množství do paměti uložených
84670 (84670a)
PV 2002-2696
- 16 • · <
• · · 4 ·· ·· rychlostí. K tomu určené porovnávací a volicí prostředky provádějí porovnávání skutečné rychlosti otáčení šneku s každým členem souboru množství do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Poté tyto porovnávací a volicí prostředky volí do paměti uloženou rychlost otáčení šneku, která je nejbližším ekvivalentem skutečné rychlosti otáčení šneku. Jestliže existuje podstatný rozdíl mezi skutečnou teplotou pro příslušnou teplosměnnou zónu a skutečnou nulovací hodnotou teploty pro zvolenou do paměti uloženou rychlost otáčení šneku existuje podstatný rozdíl, pak regulátor teploty extrudéru automaticky určí příslušnou implicitní nebo vybere příslušnou zvolenou do paměti uloženou rychlost otáčení šneku. Skutečnou nulovací hodnotu teploty, která koresponduje s touto buď implicitní nebo zvolenou rychlostí otáčení šneku, pak regulátor teploty použije pro odvození nové individuální nulovací hodnoty teploty pro každou teplosměnnou zónu pláště extrudéru.
Při způsobu podle předloženého vynálezu se dále provádí krok generování výstupního řídicího rySignálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků. Prostf^^ky pro generování výstupního řídicího signálu ovládání zafrřrtují prostředky pro odesílání tohoto výstupního řídicího, signálu ovládání do každé teplosměnné zóny pláště extrudéru. Prostředky pro generování výstupního řídicího signálu ovládání reagují v odezvě na do paměti uložený výstupní signál nulovací hodnoty teploty, který koresponduje s implicitní rychlostí otáčení šneku. Prostředky pro generování výstupního řídicího signálu ovládání dále zahrnují prostředky pro měnění výstupního řídicího signálu ovládání v odezvě na korigovanou nulovací hodnotu pro každou teplosměnnou zónu. Výstupní řídicí signál ovládání slouží k ovládání nebo spouštění teplosměnných prostředků každé teplosměnné zóny. Prostředky
84670 (84670a)
PV 2002-2696
9
* · • 9 • 9 • 9
9« 9 9 pro generování výstupního řídicího signálu ovládání jsou typicky naprogramované na provádění změny výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků tak, aby v případě, kdy dochází ke změně rychlosti otáčení vytlačovacího šneku, nedocházelo k změně skutečné teploty teplosměnné zóny, která ovlivňuje teplotu vytlačovaného materiálu. Teplotu vytlačovaného materiálu kromě toho ovlivňuje řada dalších faktorů, například tlak, tření vytlačovaného materiálu uvnitř válcového pláště extrudéru a typ materiálu zpracovávaného vytlačováním.
Nejvíce žádaná provedení systémů extrudéru zahrnují uspořádání, ve kterých je systém extrudéru vybavený regulátorem adaptivního nulování teploty, ovládaným způsobem navrhovaným podle předloženého vynálezu, ve spojení s alespoň . jedním dalším regulátorem teploty, který nepřetržitě monitoruje, porovnává a nastavuje pracovní teploty extrudéru. Další regulátory teploty, které nepřetržitě monitorují, porovnávají a nastavují pracovní teploty extrudéru, vykonávají svou funkcl^šprávně v případě, kdy vytlačovací šnek pracuje konstan^.^ rychlostí. Tyto regulátory teploty poskytují systémýýT^éxtrudéru s další přídavnou schopností spočívající v ...tom, že při změnách rychlosti otáčení šneku zajišťuje ukládání nulovacích hodnot do paměti a jejich vyhledávání. Zvýšená funkční flexibilita regulátoru teploty extrudéru, který zahrnuje regulátor adaptivního nulování teploty podle předloženého vynálezu, poskytuje díky snížení množství odpadu vytlačovaného materiálu, k jehož vzniku dochází při změně rychlosti otáčení šneku během pracovního chodu, ekonomické výhody. Uvedené ekonomické výhody takového zdvojeného regulátoru teploty extrudéru se docilují zejména ve spojení s postupy, které vykazují plynule probíhající nebo nepředvídatelné či
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ···· 99 ·♦ » 0 0 · • 0 0 0
0 000 ♦ · t ·0 ·· 00 0 0 0
0 ·
0 0 0
0 0 · 0 0 0· nahodilé změny rychlosti otáčení šneku. Další zdokonalení funkční flexibility regulátoru teploty extrudéru zajišťuje krok zpožďování kontrolní výstražné signalizace regulátoru teploty extrudéru, ovládaného pomocí způsobu podle předloženého vynálezu, umožňující ovládání teplosměnných prostředků při nebo v blízkosti maximálního výkonu, což ve svém důsledku umožňuje využít celý navržený výkon extrudéru.
Zdvojený regulátor teploty extrudéru, ovládaný za použití přednostního provedení způsobu podle předloženého vynálezu, zajišťuje provádění a udržování stabilní a přesné regulace teploty jednotlivých teplosměnných zón pláště extrudéru i během plynule probíhajících nebo nepředvídatelných či nahodilých změn rychlosti otáčení šneku. Přednostní provedení vynálezu představuje zdokonalení způsobu ovládání regulátoru, který je podrobně popsaný v patentu US 5 149 193, původce Faillace, který je začleněný do odvolávek předloženého popisu. Citovaný dokument je do předloženého popisu začleněný z důvodu v něm obsažených charakteristik ve stavu techniky stahsdardně používaných odborných výrazů, obecného popisu^f^ charakteristik uspořádání vytlačovacích strojů a charakteristik regulátoru teploty extrudéru s adaptivním nulováním.
Systém extrudéru, ve kterém je začleněný regulátor teploty extrudéru ovládaný způsobem navrhovaným podle předloženého vynálezu, vykazuje válcový plášť s podélnou osou a alespoň jednu teplosměnnou zónu rozkládající se podél této osy. Systém extrudéru dále vykazuje uvnitř uvedeného pláště uspořádaný vytlačovací šnek a skříň tento plášť obklopující. Teplosměnnou zónou se ve zde popisovaných souvislostech míní úsek válcového pláště a jemu odpovídající úsek skříně, ve kterém je možné prostřednictvím
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ·«
I 4 4 • 4 a ► 44 a ·· ♦♦
4· 44·· teplosměnných prostředků regulovat teplotu. Tyto teplosměnné prostředky jsou upravené pro každou teplosměnnou zónu.
prostředky zahrnují teplosměnné prvky v příslušné teplosměnné zóně výměnu tepla.
Teplosměnné prvky jsou vybavené prostředky pro ovládání výměny tepla.
Teplosměnné zaj išťuj ící
Způsob ovládání systému extrudéru, navrhovaný podle předloženého vynálezu, může zahrnovat krok určování skutečné rychlosti otáčení šneku. Prostředky pro určování skutečné rychlosti otáčení šneku, které jsou součástí systému extrudéru, zahrnují prostředky pro snímání skutečné rychlosti otáčení šneku a prostředky pro generování vstupního signálu skutečné rychlosti otáčení šneku, určeného pro regulátor teploty extrudéru. Systém extrudéru dále vykazuje prostředky pro vkládání vstupního signálu nulovací hodnoty teploty, který reprezentuje požadovanou nulovací hodnotu teploty pláště extrudéru, a jeho přiřazování každému členu souboru množství zvolených do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Systém extrukféru dále vykazuje paměťové prostředky pro nezávislé uklá^Mf^ každého signálu nulovací hodnoty teploty do paměti. áýš'ťém extrudéru dále vykazuje porovnávací a volicí prostředky, které slouží k porovnávání skutečné rychlosti otáčení šneku s každou ze souboru množství do paměti uložených rychlostí otáčení šneku a provádění volby implicitní rychlosti otáčení šneku z uvedeného souboru množství do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Implicitní rychlost otáčení šneku vykazuje menší odchylku od skutečné rychlosti otáčení šneku než každý jiný člen souboru množství porovnávání podrobených a do paměti uložených rychlostí otáčení šneku. Volbu implicitní rychlosti otáčení šneku určuje signál nulovací hodnoty teploty, který je vyhledaný regulátorem teploty extrudéru
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • · ··· ♦ ·· to
···♦ toto • to • · ♦ · ♦♦ podle předloženého vynálezu.
Systém extrudéru je kromě toho schopný provádět krok generování výstupního řídicího signálu ovládání. Generovací prostředky, použité pro tento účel, reagují v odezvě na do paměti uložený signál nulovací hodnoty teploty. Těmito generovacími prostředky je s výhodou jednotka řízení, respektive ovladač výstupu, reagující v odezvě na do paměti uloženou nulovací hodnotu teploty pro implicitní rychlost otáčení šneku. Generovací prostředky zahrnují prostředky pro měnění výstupního řídicího signálu ovládání pro každou teplosměnnou zónu. Tyto měniči prostředky jsou uváděné do činnosti v okamžiku, kdy jsou, v důsledku zjištění existence podstatné odchylky mezi skutečnou rychlostí otáčení šneku a zvolenou rychlostí otáčení šneku, do činnosti uvedené porovnávací a volicí prostředky. Řídicí nastavená hodnota nulovací hodnoty teploty řídí ovládací prostředky výměny tepla každé teplosměnné zóny tak, aby poskytovaly zajištění odpovídající teploty v každé z uvedených teplosměnných zón.
Na obr. 1 je příkladně znázorněný válcového pláště systému extrudéru £, který je opatřený‘‘‘dVěma regulátory 22 adaptivního nulování teploty ovládanými za použití způsobu podle předloženého vynálezu. Uspořádání systému extrudéru £ obsahuje pracovní neboli vytlačovací šnek 10, který je uložený ve válcovém plášti 12 extrudéru. Otáčení vytlačovacího šneku 10 způsobuje nucené přemísťování roztaveného vytlačovaného materiálu, například plastu, ve směru podélné osy pláště 12 extrudéru od jednoho jeho konce ke druhému. Plášť 12 extrudéru zahrnuje alespoň jednu a, s výhodou, množství teplosměnných zón 14. Každá z těchto teplosměnných zón 14 obsahuje teplosměnné prostředky 15 pro ohřev nebo ochlazování pláště 12 extrudéru. Tyto teplosměnné
84670(84670a)
PV 2002-2696 ···· ·· ♦ · I • · · · ·· flfl
prostředky 15 zahrnují například odporové ohřívací prvky 18, jejichž funkcí je zvyšování teploty teplosměnné zóny 14, a chladicí trubky 20 pro oběh vody nebo jiného chladicího média kolem teplosměnné zóny 14, jejichž funkcí je snižování teploty této teplosměnné zóny 14. Číslicový kodér 16a určuje skutečnou rychlost otáčení šneku a poskytuje vstupní signál 17 rychlosti otáčení šneku pro regulátor 22 adaptivního nulování teploty. Ovládací panely pro vkládání řídicích signálů, opatřené příslušnými klávesnicemi a zobrazovací jednotkou (v připojených výkresech neznázorněné), jsou ze stavu techniky známé a je možné použít například ty, které jsou popsané ve shora citovaném patentu US Re 31 903, původce Faillace.
Vždy jeden regulátor 22 adaptivního nulování teploty je, s výhodou, přiřazený jedněm teplosměnným prostředkům 15. Teplosměnné prostředky 15, kterými je vybavená každá teplosměnná zóna 14, jsou ovládané uvedeným regulátorem 22 adaptivního nulování teploty v odezvě na dvojí měření teploty prováděné dvěma v každé tef^osměnné zóně 14. uspořádanými snímači teploty. Snímač hl^iuMové teploty nebo A termočlánek 24 je umístěný v těsně'./felizkosti vnitřního povrchu 28 pláště 12 extrudéru, přičemž s výhodou se nachází ve styku s vnitřní vložkou 3 pláště, a poskytuje signál hloubkové teploty Td reprezentující teplotu v hloubce stěny pláště 12 extrudéru, t j . teplotu na vnitřním povrchu pláště nebo v jeho těsné blízkosti. Snímač povrchové teploty nebo B termočlánek 26 je umístěný v teplosměnných prostředcích 15 a poskytuje signál povrchové teploty Ts reprezentující teplotu teplosměnných prostředků 15, které jsou zdrojem tepla pro ohřev nebo zajišťují energii pro ochlazování.
Obr. 2 představuje graficky znázorněnou závislost mezi
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ·♦·· «· 9 9 * ·
jednotlivými parametry, které se vyskytují při ovládání systému extrudéru 1 za použití způsobu podle předloženého vynálezu. Tento diagram průběhu ovládání graficky znázorňuje funkční činnost regulátoru teploty se zdvojeným snímáním teploty při stavu tepelného zatížení. Regulátor teploty se zdvojeným snímáním teploty má funkci adaptivního nulování. Ovládání systému extrudéru 1, jehož průběh je znázorněný na obr. 2, představuje stav, ve kterém se teplosměnná zóna nachází ve stavu tepelného zatížení, neboli ve stavu přídavného ohřevu v této teplosměnné zóně se nacházejícího vytlačovaného materiálu. Tento systém extrudéru 1_ je rovněž tak možné použít při stavu chladicího zatížení, neboli ve stavu, při kterém se během přemísťování vytlačovaného materiálu skrze plášť 12 extrudéru uskutečňuje jeho ochlazování.
V grafu znázorněném na obr. 2 je na jediné ose x vynesený čas s počátkem v čase to. Tři křivky, které jsou vynesené nad osou x, respektive časovou osou, reprezentují teplotu povrchového nebo B termočlánku,y řídicí nastavenou hodnotu, a teplotu hloubkového nebo očlánku. Dvanáct křivek, které jsou vynesené pod osou á/i^řespektive časovou osou, reprezentuje souběžně probíhající funkce ostatních, na ose y vynesených hodnot. Těmito hodnotami, vynesenými na ose y grafu, jsou: (1) chyba E” kontrolního součtu; (2) chyba A neboli rozdíl mezi nastavenou hodnotou teploty a teplotou hloubkového nebo A termočlánku; (3) skutečná rychlost Sd otáčení šneku; (4) procentuální přírůstek tepla ohřívače v čase; (5) nulování; (6) aktivace nulování; (7) skutečná výstražná signalizace (AEA), při které je skutečná chyba větší, například, než 0,1 “Fahrenheita (0,06 “Celsia) (stupně Fahrenheita a Celsia jsou dále, v uvedeném pořadí, označené symboly °F a °C); (8) kontrolní výstražná
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ·· 99 «· *1 » signalizace
« »
při které je hodnota vztahu [ (KiA + K2B)/(Ki + K2) ] větší než pásmo proporcionality (jehož hodnota je typicky 6 °F pro ohřev) po podstatnou dobu trvání (typicky 60 sekund); (9) mezní hodnota nulování; (10) narůstání časového intervalu stabilizace nulování; (11) změna rychlosti otáčení šneku; (12) stabilní rychlost otáčení šneku; a (13) nulování spouštění události.
Při prvním uvedení systému extrudéru 1_ do činnosti nebo při změně zatížení v čase t0 provádí regulátor nastavené hodnoty teploty nastavování řídicí nastavené hodnoty Tcp na hodnotu rovnající se požadované nastavené hodnotě teploty příslušné teplosměnné zóny, která je zvolená operátorem. Regulátor průměrné chyby uplatňuje řídicí signály H a C aktivace výměny tepla, které jsou nezbytné pro ohřev, respektive ochlazování teplosměnné zóny. Řídicí signál ”H” aktivace výměny tepla uvádí teplosměnné prostředky 15, za účelem zvýšení nebo snížení teploty v příslušné teplosměnné zóně 14, do činnosti. Obr. 2 mezi časem to a časem t4 ilustruje stav, ve kterém (1) odporové yohřívací prvky 18 dodávají teplo, a (2) signál hloubkové*^ř^»loty Td a signál povrchové teploty Ts rychle narůstají.
Regulátor 22 adaptivního nulování teploty pokračuje v uplatňování řídicího signálu H aktivace výměny tepla až do času t2, ve kterém signál chyby E kontrolního součtu dosáhne přibližně hodnotu nula. Uplatňování řídicího signálu ”H” aktivace výměny tepla je v čase t2 ukončeno a signál povrchové teploty Ts přestává narůstat a začíná, v důsledku ochlazování odporových ohřívacích prvků 18, klesat. Zbytkové teplo, které je akumulované v teplosměnných prostředcích 15, způsobuje pokračování ohřevu pláště 12 extrudéru. Signál Td hloubkové teploty narůstá až do času t3,
84670 (84670a)
PV 2002-2696
• · • •fcfc 4 • · • · • fc fc * ve kterém dochází ke stabilizaci jak hloubkové, tak i povrchové teploty.
Na obr. 2 je znázorněný systém extrudéru 1_, jehož činnost se v čase t4 stabilizuje a který vykazuje signál skutečné chyby A větší než 0,1 °F (0,06 °C). Hodnota citlivosti skutečné chyby může být zvolena výrobcem nebo programátorem regulátoru teploty extrudéru. Citlivost skutečné chyby se typicky pohybuje v rozmezí 0,05 °F až 1 °F (cca 0,03 °C až 0,6 °C) . Na obr. 2 je příkladně znázorněné přednostní provedení ovládání regulátoru 22 adaptivního nulování teploty podle předloženého vynálezu, které může v důsledku změny rychlosti otáčení šneku probíhat buď na základě provádění funkce normálního nulování nebo na základě provádění funkce adaptivního nulování. Průběh, který je na obr. 2 znázorněný křivkami naznačenými plnou spojitou čárou, se udává ve spojení s regulátorem normálního nulování teploty. Průběh reprezentovaný křivkami naznačenými přerušovanou čárou se udává ve spojení s regulátorem adaptivního nulování teploty.
Vkládání nastavené hodnoty Td 'ffiůže být provedeno operátorem. Tato nastavená hodnota Ta reprezentuje teplotu požadovanou pro teplosměnnou zónu pláště extrudéru. První normální nulování, o kterém rozhoduje a které provádí regulátor 22 adaptivního nulování teploty, se na obr. 2 udává v čase t4. Regulátor normálního nulování teploty řeší a přiděluje řídicí nastavené hodnotě Tcp novou hodnotu, která zvyšuje procentuální přírůstek tepla ohřívače poskytovaný teplosměnným prostředkům 15 v čase.
Křivka hloubkového nebo A termočlánku vykazuje v důsledku změny rychlosti otáčení šneku mezi časem t7 a
84670 (84670a)
PV 2002-2696 «· · · · ······ · · ·· ·· ·· ·· ·· ···· časem tio pokles. Přednostní provedení předloženého vynálezu poskytuje navíc, k operátorem prováděné volbě časového intervalu stabilizace nulování o délce tří nebo čtyř minut, ještě přídavné čtyřminutové zpoždění. Vzhledem k uvedené skutečnosti odděluje čas t7 a čas tio časová prodleva sedm nebo osm minut. Zvýšení rychlosti otáčení šneku je příčinou buď zvýšení tepelného zatížení nebo požadavku na zvýšení tepla aplikovaného teplosměnnými prostředky 15. Teplota hloubkového nebo A termočlánku v tomto stavu normálně klesá až do té doby, dokud v čase tio nedojde k normálnímu nulování.
Křivka funkce nulování představuje jak normální, tak i adaptivní nulování pro regulaci systému extrudéru. K prvnímu aktivnímu normálnímu nulování dochází v čase t4. Plná čára nulovací hodnoty představuje dvě další normální nulování, přičemž první z nich se vyskytuje v čase tio a druhé se vyskytuje v čase ti5. Přerušovaná čára funkce nulování výskyt adaptivního nulování, které je a zajištěné prostřednictvím regulátoru představuj e poskytované adaptivního prostřednictvím nulování (který je blrz^ popsaný dále) .
Zmiňovaná křivka představuje dvě adaptiýhí'-· nulování, přičemž k výskytu prvního nulování tohoto typu dochází v čase t7 a k výskytu druhého v čase ti2.
Regulátor adaptivního nulování, ovládaný způsobem podle předloženého vynálezu, provádí předběžný odhad nulovací hodnoty v čase t7, což je naznačeno prostřednictvím přerušované čáry pro nulování. Tento předběžný odhad nulovací hodnoty způsobuje v čase t7 změnu řídicí nastavené hodnoty, což je naznačeno prostřednictvím přerušované čáry znázorňující tuto hodnotu. Změny řídicí nastavené hodnoty aktivují v čase t7 procentuální přírůstek tepla ohřívače
84670 (84670a)
PV 2002-2696
v čase, což je naznačeno prostřednictvím přerušované čáry pro příslušnou nulovací hodnotu. Aktivace procentuálního přírůstku tepla poskytovaného ohřívačem v čase zajišťuje udržování konstantní teploty v teplosměnné zóně 14, což je naznačeno prostřednictvím přerušované čáry pro hloubkový nebo A termočlánek. Uvedené udržování teploty účinně eliminuje kolísání skutečné chyby A. Skutečná chyba A se rovná nastavená hodnota mínus hodnota hloubkové teploty Td.
Adaptivní nulování poskytuje na . základě předběžného odhadu požadavku na úpravu nebo modifikaci řídicí nastavené hodnoty kýžené a neočekávané výsledky a, v důsledku toho, účinně eliminuje nebo A termočlánku, předběžně odhaduje kolísání teploty hloubkového Regulátor adaptivního nulování dále a provádí změnu množství energie přiváděné do teplosměnných prostředků systému extrudéru.
Tato změna se termodynamického provádí za účelem vyrovnávání změn zatížení způsobovaných stabilní změnou rychlosti otáčení šneku extrudéru.
Ohřívač, použitý v kombinaci se sy^^kem extrudéru pro zpracovávání plastového materiálu, j e ‘/‘typicky provozovaný s alespoň určitým procentuálním přírůstkem tepla v čase a tak dlouho, dokud se systém extrudéru nachází v pracovním chodu nebo pod zatížením. Udržování konstantní teploty v systému extrudéru pod zatížením indikuje, že tento systém extrudéru není schopný docílit teoretický nekonečný přírůstek nebo průměrnou chybu nula. Z uvedeného důvodu vykazuje systém extrudéru pracující při teplotě například 300 °F (asi 150 °C) trvalou odchylku teploty, která systému poskytuje, za účelem udržování teploty 300 °F (asi 150 °C) , alespoň určitý procentuální přírůstek tepla poskytovaný ohřívačem v čase. Teoreticky dokonalý systém extrudéru
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ···· 99 ·♦ ·« 99 99 «· 9 · * * · · · · ··· 9 9 · 9 9 · *
9 9 9 9 9 · · 9 9 9 · 9 • 999 99 9 · 9 ♦ •9 99 99 99 99 9999 vykazuje v případě, kdy se nachází ve stavu stabilního zatížení, nulovou průměrnou chybu a při teplotě 300 °F (asi 150 °C) vykazuje ohřívač nulový procentuální přírůstek tepla v čase. Chyba ”E kontrolního součtu je tudíž přímo úměrná zatížení, které působí na systém extrudéru.
Procentuální přírůstek tepla ohřívače v čase se odvozuje z chyby kontrolního součtu. Tato chyba E” kontrolního součtu není při provádění regulace skutečného pracovního chodu systému extrudéru, s výjimkou stavu, ve kterém na systém extrudéru nepůsobí žádné zatížení, nikdy rovna nule. Chyba E kontrolního součtu se odvozuje ze dvou chyb a to chyby A a chyby B. Tyto dvě chyby A a B jsou odvozené z řídicí nastavené hodnoty. Chyba A se rovná řídicí nastavená hodnota Tcp mínus hodnota hloubkové teploty Td. Chyba B se rovná řídicí nastavená hodnota Tcp mínus hodnoty povrchové teploty Ts.
Regulátor 38 adaptivního nulování, ovládaný způsobem podle předloženého vynálezu, zavádí'^-pro chybu E” kontrolního součtu novou hodnotu, k dochází, jak je naznačeno prostřednictvím přerušované;-‘‘Scí'fy, v čase t7 a v čase ti2. Aktivaci tohoto přizpůsobování chyby E” kontrolního součtu způsobuje stabilní změna rychlosti otáčení šneku. Uvedené přizpůsobování chyby ”E” kontrolního součtu zabraňuje změně křivky nebo hodnoty skutečné chyby A, jak může být seznatelné ze znázornění přerušované čáry představující tuto hodnotu. Skutečnost neexistence změny hodnoty skutečné chyby A indikuje, že nedošlo k žádné změně teploty hloubkového nebo A termočlánku.
Regulátor teploty extrudéru, ovládaný způsobem podle předloženého vynálezu, poskytuje vhodné ochranné logické
84670 (84670a)
PV 2002-2696
4· ·4 • · · ·
4*
444*4 4
4 4
4 4 4 řídicí funkce, které systému extrudéru umožňují stabilizovat se po nulování. Tyto řídicí funkce poskytují systému extrudéru dostatečný časový interval, například tři minuty, pro stabilizaci v požadovaném rozmezí kolísání teploty, například v rozmezí 0,1 °F (0,06 °C). Regulátor teploty, ovládaný způsobem podle předloženého vynálezu, poskytuje další dodatečné čtyři minuty dlouhé nebo srovnatelné časové zpoždění, jestliže regulátor adaptivního nulování teploty odesílá do paměti uloženou nulovací hodnotu do regulátoru teploty se zdvojeným snímáním teploty. Tyto řídicí funkce dále zajišťují, aby nedocházelo k výskytu nadbytečných a nežádoucích nulování. Příklad takové řídicí funkce představuje nastavování časového intervalu stabilizace nulování. Další řídicí funkce umožňuje systému extrudéru stupňovité zvyšování rychlosti bez nutnosti aktivace nově zvolené nulovací hodnoty až do té doby, dokud není docílena příslušná pracovní rychlost. Systém extrudéru může zahrnovat i další řídicí funkce nebo kroky ovládání pro ukončení jeho pracovního chodu v případě, ve kterém by existující pracovní podmínky mohly způsobit poškození systém- extrudéru. Tyto řídicí funkce, které mohou zahrnovat ^Č^trolní výstražné signalizační a indikační funkce, jsou bpddrobně popsané ve shora citovaném patentu US Re 31 903,,.. původce Faillace, a příkladně znázorněné na obr. 2.
Na obr. 3 je příkladně znázorněno blokové schéma regulátoru 22 adaptivního nulování ovládaného způsobem podle přednostního provedení předloženého vynálezu. Tento regulátor 22 adaptivního nulování teploty a způsob jeho ovládání představují ve srovnání se způsoby regulace za použití regulátoru teploty extrudéru známými ze stávajícího stavu techniky a popsanými ve shora citovaných patentech US Re 31 903 a US 5 149 193, původce Faillace, určitá
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • · • · *>·«· ·· • · « • · ··
I · · I zpřesnění a zdokonalení. Regulátor 38 adaptivního nulování nastavuje nebo upravuje nulovací hodnotu Rn a řídicí nastavenou hodnotu Tep při každé změně rychlosti otáčení šneku. Toto přizpůsobování rychlosti otáčení šneku zabraňuje, aby při změně rychlosti otáčení šneku nedocházelo k žádné podstatné změně teploty pláště extrudéru při změně rychlosti otáčení šneku. Regulátor 38 adaptivního nulování může být použitý v kombinaci s regulátorem teploty extrudéru s jednoduchým snímáním teploty.
Snímač 16 rychlosti otáčení šneku nebo otáčkoměr poskytuje regulátoru 38 adaptivního nulování analogový signál Sa rychlosti otáčení šneku reprezentující dosavadní trvající nebo skutečnou rychlost otáčení vytlačovacího šneku 10. Provedení regulátoru znázorněné na shora zmiňovaném obr. 3 zahrnuje hnací prostředky 9 pro pohánění vytlačovacího šneku. Uvedený analogový signál Sa rychlosti otáčení šneku přijímá upřesňovací vyrovnávací paměť 110 a na jeho základě generuje základě analogický signál So rychlosti otáčení šneku. Analogický signál Sc rychTpšti otáčení šneku se velikostně mění tak, aby se nacháá^í^uvnitř vstupního
V?,·.
rozsahu analogově číslicového převodni'ku*,x’ (A/D převodníku) 112. V analogově číslicovém převodníku 112 se analogický signál SQ rychlosti otáčení šneku převádí na číslicový signál Sa rychlosti otáčení šneku, který reprezentuje rychlost otáčení vytlačovacího šneku. Pro uvedený účel mohou být použity jakékoliv další prostředky pro převádění vstupního signálu rychlosti otáčení šneku na číslicový signál vybavené časovacím čítačem. Výsledný signál rychlosti otáčení šneku se odesílá do časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování.
Na obr. 3 je dále znázorněný volitelný snímač rychlosti
84670 (84670a)
PV 2002-2696
• 0
0 0 0 • 0 0 0 f · 0 • ·0 otáčení nebo číslicový kodér 16a. Rychlost otáčení šneku snímaná číslicovým kodérem 16a se zpracovává prostřednictvím časovacího čítače 116. Výsledný číslicový signál Sd rychlosti otáčení šneku se odesílá do časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování.
Regulátor 38 adaptivního nulování provádí volbu nulovací hodnoty pro každou danou pracovní rychlost otáčení šneku. Každá nulovací hodnota Rn se po jejím rozhodnutí a zvolení zavede do časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování a uloží na adrese určené číslicovým signálem Sd rychlosti otáčení šneku. Časovači, logické, indexovací a paměťové prostředky 114 nulování pak poskytují logické řídicí signály zahrnující stabilní signál rychlosti otáčení šneku a signál změny rychlosti otáčení šneku pro první logický AND člen. Spínač 48 umožňuje ukládání nulovací hodnoty do paměti a její vyhledávání. Funkce spínače 48 je volitelná operátorem a poskytuje signál aktivace adaptivního nulování pro první logický AND člen 39. Signál generovaný prvním logickým AND čichem 39 se odesílá do logického OR členu 46. Tento logický len 46 poskytuje signál pro nulovací spínače 41a a 41b. o··'.·»Časovači, logické, indexovací a paměťové prostředky nulování a další prvky, které jsou nezbytné pro zajištění způsobu ovládání systému podle přednostního provedení předloženého vynálezu, jsou zajištěné prostřednictvím komerčně dostupných elektronických součástí. Pro programování časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků nulování tak, aby poskytovaly jak (i) prostředky pro indexování a ukládání množství rychlostí otáčení šneku do paměti, tak i (ii) prostředky pro porovnávání, časování a volení rychlosti otáčení šneku, za
84670 (84670a)
PV 2002-2696
• 9 • 99 9 • 99999 • 999 použití elektronického nebo dalšího logického obvodu systému, požadované pro uskutečňování předloženého vynálezu, postačuje standardní úroveň odborné dovednosti v oblasti programování elektronických zařízení. Vhodné časovači, logické, indexovací a paměťové prostředky nulování poskytuje odpovídajícím způsobem naprogramovaný, komerčně dostupný mikroprocesor. Pro účely určování existence nebo neexistence jednotlivých porovnávacích a časovačích parametrů regulace, například splnění podmínky stability rychlosti otáčení šneku, je nezbytný logický obvod.
Časovači, logické, indexovací a paměťové prostředky 114 nulování, které tvoří součást popisovaného zdokonaleného regulátoru 22 adaptivního nulování teploty, vykazují množství paměťových míst pro ukládání rychlostí otáčení šneku. Přednostní provedení těchto prostředků využívá alespoň jedenáct takových paměťových míst rychlostí otáčení šneku. Logický obvod použitý v kombinaci s přednostním provedením předloženého vynálezu zahrnuje také naprogramování vymazání do paměti uložený&h- hodnot v případě zjištění podstatných změn průběhu pracov' chodu.
Regulátor 38 adaptivního nulování, použitý v kombinaci s přednostním provedením předloženého vynálezu, zahrnuje volitelný logický obvod 210. Tento logický obvod 210 je běžně komerčně dostupný a může být uspořádaný buď odděleně od časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování, nebo jako začleněná součást obvodu těchto časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování. Logický obvod 210 je naprogramovaný na zjišťování nulovacích hodnot rychlosti otáčení šneku v případě, kdy je příslušná měřená teplota stabilní. Uvedený logický obvod 210 proto regulátoru 22 adaptivního nulování
84670 (84670a)
PV 2002-2696
999 « 9 teploty výslovně dovoluje přidávat nebo upřesňovat ty nulovací hodnoty, které nejsou zajištěné a spouštěné regulátorem teploty se zdvojeným snímáním teploty. Pro programování tohoto logického obvodu 210 postačuje standardní úroveň odborné dovednosti v oblasti programování elektronických zařízení.
Regulátor 22 adaptivního nulování teploty, použitý v kombinaci s přednostním provedením předloženého vynálezu, je vybavený regulátorem 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty, například takovým jako regulátor teploty extrudéru podle patentu US 5 149 193, původce Faillace. Tento regulátor 121 teploty zdvojeným snímáním teploty monitoruje logické řídicí signály zahrnující signál aktivace nulování, signál nedosažení mezní hodnoty nulování, skutečný výstražný signál, signál narůstání časového intervalu stabilizace, a signál nedosažení kontrolní výstražné signalizace. Signál aktivace nulování a signál nedosažení mezní hodnoty nulování jsou poskytované druhým logickým AND členem 47. Tento druhý logický AND člen 47 poskytuje příslušn^ýsignál pro první logický AND člen 39 a třetí logický Alt^^ken 45. Skutečný výstražný signál, signál narůstání '/časového intervalu stabilizace, a signál nedosažení _ kontrolní výstražné signalizace jsou poskytované třetím logickým AND členem 45. Signál třetího logického AND členu 45 se kromě toho odesílá do logického OR členu 46.
kritériu, člen 45. provedením
Regulátor 121 teploty zdvojeným snímáním teploty, použitý v kombinaci se způsobem podle předloženého vynálezu, poskytuje zdokonalenou regulaci teploty zčásti díky na které je naprogramovaný třetí logický AND Toto kritérium, v kombinaci s vynálezu, definuje skutečnou přednostním výstražnou
84670 (84670a)
PV 2002-2696
— 33 «·· ·» • * 0 · • · • · 0 00 00 • 0 00 0 0 0 0 0 · • 0 0 0 0 · • · 0 0 000 · · 0 0 0 · · 00 0· ·· 00 • 0 0 · 0 0 0 0 00 0000
signalizaci +0,1 °F (0,06 °C). Kritérium definuj ící
skutečnou výstražnou signalizaci zaj išťuj e přesněj ší
shodování se skutečné teploty s nastavenou hodnotou teploty
pro každou teplosměnnou zónu. Toto kritérium, v kombinaci
s přednostním. provedením vynálezu, dovoluje kontrolní výstražné signalizaci v případě, kdy regulátor 22 adaptivního nulování teploty generuje výstupní řídicí signál ovládání aktivace teplosměnných prostředků při nebo v blízkosti maximálního výkonu, spouštět nulovací hodnotu do jedné minuty. Uvedené kritérium takto výslovně umožňuje ovládání systému extrudéru při nebo v blízkosti jeho maximálního výkonu.
Logický OR člen 46 poskytuje, prostřednictvím signalizačního členu 50 s monostabilním klopným obvodem, spouštěcí signál jednotlivých událostí pro nulovací spínače 41a a 41b. Zpožďovací časovač 220 v případě, kdy regulátor 38 adaptivního nulování aplikuje do paměti uloženou nulovací hodnotu na regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty, zpožďuje spouštění nově zvolené*,··'nulovací hodnoty.
Zpožďovací časovač 220 současně zpoí^t^ě kritérium pro *A>·.
spouštění nulovací hodnoty z regulátorů·· 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty o zvolený časový interval. Velikost tohoto zvoleného časového intervalu zpoždění je v přednostním provedení předloženého vynálezu čtyři minuty. Zpožďovací časovač 220 zabraňuje nebo eliminuje kolísání skutečné teploty.
Nulovací spínače 41a a 41b zajišťují zavádění signálu skutečné chyby A do časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování a jsou vybavené, jak může být ze znázornění na obr. 3 seznatelné, paměťové prostředky nulovací hodnoty. Tyto paměťové prostředky nulovací
84670 (84670a)
PV 2002-2696
0000 ··
·· 00 ··
0 0 0 0 0
0 0 0 0 * •00000 0 0 0 0 0 ·· • 0 00 00 0000 hodnoty vysílají signál do logického obvodu 210. Regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty v případě, kdy je stabilizovaný, poskytuje nulovací hodnoty Rn. Skutečná chyba A je regulátoru 38 adaptivního nulování poskytována v případě, kdy nulovací spínače 41a a 41b přijmou signál spouštění nulování.
Spouštění nulování je vyvolávané při jednom ze tří dále uvedených stavů. Prvním stavem je adaptivní nulování a nastává v případě, kdy (1) byla změněná nebo nově zvolená rychlost otáčení stabilizována, (2) existuje změna rychlosti otáčení šneku, (3) nulování je aktivováno, a (4) adaptivní nulování je aktivováno. Druhým stavem je stabilní adaptivní nulování a nastává v případě, kdy (1) je rychlost otáčení šneku stabilní, (2) změna stabilní rychlost otáčení šneku trvá po zvolený časový interval (nejlépe o délce 1 minuty), (3) systém nedosáhl mezní hodnotu nulování nebo neudržuje mezní hodnotu nulování po zvolený časový interval (nejlépe o délce 1 minuty), (4) je aktivováno nulování, a (5) je aktivováno adaptivní nulování. Třetím st-ávem je normální nulování a nastává v případě, kd^jg^l) nulování je aktivováno, (2) systém nedosáhl mezní htídnotu nulování nebo neudržuje mezní hodnotu nulování po zvolený časový interval (nejlépe o délce 1 minuty), (3) se vyskytuje skutečná výstražná signalizace, (4) systém nedosáhl mezní hodnotu teploty, (5) časový interval stabilizace narůstá, a (6) nevyskytuje se žádná kontrolní výstražná signalizace.
Regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty, použitý ve spojení s přednostním provedením předloženého vynálezu, vykazuje první komparátor 40, druhý komparátor 42, třetí komparátor 43, čtvrtý komparátor 44 a pátý komparátor
51. První komparátor 40 algebraicky sčítá nastavenou hodnotu
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • ♦ ···· ·· ·· ·♦ Dť _ ·· ♦ · ·· ·
JJ · Φ · ···· • · · · ♦ · ·♦· • · · · <* · · ·· ·· ·· ·· ·· ·· • · · • · · • ♦ · · • · · • 1 9H · a hodnotu hloubkové teploty Td za odvození skutečné chyby A, kterou poskytuje nulovacímu spínači 41a.
Při uplatnění nulovací hodnoty prostřednictvím časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování nastavuje druhý komparátor nebo regulátor 42 řídicí nastavené hodnoty v čase spouštění nulování řídicí nastavenou hodnotu Tep. Při změně nastavení řídicí nastavené hodnoty dojde k nastavení jí rovnocenné nastavené hodnoty. Regulátor 42 řídicí nastavené hodnoty uplatňuje řídicí nastavenou hodnotu Top a poskytuje příslušné signály pro třetí komparátor 43 a čtvrtý komparátor 44. Regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty provádí, prostřednictvím třetího komparátoru 43, algebraické sčítání příslušných hodnot za účelem výpočtu signálu chyby A. Třetí komparátor 43 odesílá signál chyby A do pátého komparátoru 51. Čtvrtý komparátor 44 porovnává povrchovou teplotu Ts s řídicí nastavenou hodnotou
Tep a na jejich základě odvozuje signál chyby B. Signál chyby rovněž odesílaný do pátého komparátoru 5 'Br ie nastavovat regulátoru &
Regulátor 38 adaptivního nulování!poskytuje regulátoru 42 řídicí nastavené hodnoty nulovací ý hodnotu Rv indikující rozsah, ve kterém se bude řídicí nastavená hodnota Tcp Velikost nulovací hodnoty Rv se prostřednictvím 42 řídicí nastavené hodnoty za použití aritmetického modulu zesilování nulovací hodnoty Rn modifikuje podle následně uvedené rovnice (1):
( 1 ) Rn — ZZg . Rv kde: r?.je konstantní přírůstek nulování.
84670(84670a)
PV 2002-2696
- 36 4 ··«· »· • 4 4
4 4
4 4
4 4
44
4 ·»
4 4 4
4 4 4
4 »·4 • 4 4
99
44 · · • · · • 4 · *
4 4
4· 9999
Typicky je přírůstek rg nulování nastavený tak, že vykazuje hodnotu 1. Nově zvolená nebo zesílená nulovací hodnota Rn se odesílá do regulátoru 42 řídicí nastavené hodnoty. Tento regulátor 42 řídicí nastavené hodnoty pak provádí algebraické sčítání zesílené nulovací hodnoty Rn s řídicí nastavenou hodnotou Tep v čase spouštění nulování podle následně uvedené rovnice (2):
(2:
cp
R-n t Tt cp
Jakmile regulátor 22 adaptivního nulování teploty provede vyřešení zesílené nulovací hodnoty Rn, zůstává regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty při skutečné chybě menší než 0,1 °F (0,06 °C) stabilní. Nicméně, podstatná změna tepelného zatížení systému extrudéru způsobuje změnu hloubkové teploty Td teplosměnné zóny. Regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty se v době, kdy se snaží tuto změnu hloubkové teploty Td v teplosměnné zóně korigovat, stává nestabilní. Regulátor 22 adaptivního nulování teploty zahrnuje régulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty pro ge^^rování výstupních .V· v.,' řídicích signálů H a C ovládání^-Aktivace ohřevu a ochlazování, které zajišťují selektivní aktivování příslušných teplosměnných prostředků 15. Třetí a čtvrtý komparátor 43 a 44 generují, v uvedeném pořadí, příslušné signály chyby ’B’ reprezentující rozdíl mezi řídicí nastavenou hodnotou Tep a příslušným signálem hloubkové teploty Td nebo signálem povrchové teploty Ts. Aritmetický modul pátého komparátoru 51 pak na základě následně uvedené rovnice (3) vypočte chybu E” kontrolního součtu:
Kt.A + K2.B (3)
Kj. + K2
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • β » a — r · • · • · • · 4 ·· ♦ · · • »4 • 4 • ·
4 ···
4« ·
• 9 · • · ··
4« · 4 kde: Ki a Kz jsou konstanty zvolené na základě příslušné závažnosti každého ze signálů chyby A a chyby B. V odezvě na chybu E kontrolního součtu nastavuje ovladač výměny tepla nebo regulátor 36 výstupní řídicí signály H a C ovládání aktivace buď odporových ohřívacích prvků 18 nebo tekutinové chladicí soustavy (není znázorněna), která zajišťuje průtok chladicího média skrze chladicí trubky 20 teplosměnných prostředků 15 až do té doby, dokud nedojde ke snížení chyby E kontrolního součtu na minimum.
Logický obvod regulátoru 22 adaptivního nulování teploty vykazuje časovači, logické, indexovací a paměťové prostředky 114 nulování, které slouží k monitorování číslicového signálu Sd rychlosti otáčení šneku za účelem přesného určení okamžiku, ve kterém se udává změna rychlosti otáčení šneku. Při změně číslicového signálu Sd rychlosti otáčení šneku provedou časovači, logické, indexoVací a paměťové prostředky 114 nulování volbu do paměti uložené nulovací hodnoty a příslušných signálů f.+pro regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty. ^íf£to regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty pák'· za použití shora uvedené rovnice (2) provádí přepočet řídicí nastavené hodnoty Tep.
První logický AND člen 39 určuje, kdy je regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty stabilizovaný na nově zvolenou nulovací hodnotu. Jakmile je regulátor 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty stabilizovaný, logický AND člen 39 přijímá signály podmínek nulování, definovaných shora. Nulovací hodnota Rv se uloží do tabulky časovačích, logických, indexovacích a paměťových prostředků 114 nulování na paměťové místo korespondující s aktuální pracovní
84670 (84670a)
PV 2002-2696
-*···.·· rychlostí otáčení šneku indikovanou číslicovým signálem Sd rychlosti otáčení šneku.
Navrhovaný způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru, jehož blokové schéma je příkladně znázorněné na obr. 3, se týká regulace hloubkové a povrchové teploty s nulováním teploty za účelem zajištění plynulé změny tepelného zatížení během pracovního chodu systému extrudéru. Způsob podle předloženého vynálezu poskytuje prostředky pro předcházení důsledkům změn tepelného zatížení způsobovaných změnami rychlosti otáčení šneku. Způsob podle předloženého vynálezu zajišťuje aplikaci příslušné nulovací hodnoty teploty pro každou teplosměnnou zónu 14 na základě konkrétních pracovních rychlostí extrudéru, nebo poskytuje adaptivní nulování v předstihu před snímáním skutečné změny tepelného zatížení. Adaptivní nulování řeší a rozhoduje nebo zjišťuje nulovací hodnotu pro každou teplosměnnou zónu 14 při všech normálních pracovních rychlostech otáčení šneku. To znamená, že při měnění rychlosti otáčení šneku extrudéru 'Adaptivní nulování aplikuje nebo automaticky opakuje sledně použitou nulovací hodnotu teploty, která byla '-zjištěná pro každou teplosměnnou zónu 14 při předchozím nulovacím výpočtu pro každou teplosměnnou zónu při dané rychlosti otáčení šneku. Tuto funkci při ovládání systému extrudéru zajišťují porovnávací a volicí prostředky, které (i) jsou činné v odezvě na stabilizovanou pracovní nulovací hodnotu teploty pro každou z pracovních rychlostí otáčení šneku, a (ii) zajišťují ukládání skutečné rychlosti otáčení šneku s jí korespondující nulovací hodnotou teploty do paměťových prostředků.
Regulátor teploty extrudéru, ovládaný způsobem podle
84670 (84670a)
PV 2002-2696 * * fc · · · · · · * • · fc*· · ····· · * fc··* · · · · fc · • · · · ·· ·« ·· ···· předloženého vynálezu, snímá rychlost otáčení šneku skrze standardní analogový vstup pro zavádění dat a zapisuje rychlost otáčení šneku jako číselný index nebo datový prvek do tabulky zjištěných nulovacích hodnot. Tyto do paměti uložené nulovací hodnoty je pak možné po té, co došlo ke změně rychlosti otáčení šneku a její následné stabilizaci na nově zvolenou rychlost otáčení šneku, prostřednictvím jejich automatického opakování, opětně použít pro každou teplosměnnou zónu. Pro každou teplosměnnou zónu se, v přednostním provedení, použije tabulka obsahující 100 v paměti uložených adres, které představují nulovací hodnoty pro 1 procento až 100 procent dosažitelné rychlosti otáčení šneku. Zjištěná nulovací hodnota se analyzuje a řeší stejně jako v případě regulátoru teploty extrudéru podle patentu US 5 149 193, původce Faillace. Nicméně, v navrhovaném způsobu se zjištěná nulovací hodnota ukládá do nezávislé permanentní paměťové tabulky nulovacích hodnot, například takové jako je paměťová jednotka typu EEPROM, na paměťové místo specifické konkrétní rychlosti otáčení šneku v čase, ve kterém je nulovací hodnota vypočtena. ' y
Při změně nově zvolené rychlosti ótačení šneku systému extrudéru a její následné stabilizaci, a splnění kritérií nulování teploty se na základě nově zvolené rychlosti otáčení šneku provede výpočet nově zvolené nulovací hodnoty teploty a tato nulovací hodnota se uloží do tabulky nulovacích hodnot na příslušnou adresu reprezentující nově zvolenou rychlost otáčení šneku. Tato sekvence adaptivního nulování se opakuje pro každou nově zvolenou pracovní rychlost otáčení šneku, která je systémem identifikována s rozlišením, respektive přesností na 1 procento plné rychlosti otáčení šneku.
84670 (84670a)
PV 2002-2696 »t ·· • · • · • · · · · 4
Způsob regulace teploty extrudéru podle předloženého vynálezu je možné provádět za použití komerčně dostupných regulátorů. V kombinaci s přednostním provedením způsobu podle předloženého vynálezu je však žádoucí použít shora popsaný regulátor 22 adaptivního nulování teploty. Příslušný programovací jazyk použitý k provádění způsobu podle předloženého vynálezu se může měnit podle preferencí operátora a/nebo podle operátorem zvoleného typu regulátoru. Procedury, které regulátor při provádění způsobu podle předloženého vynálezu vykonává jsou podrobně popsané dále. Pro popis těchto procedur jsou použité v následující tabulce uvedené zkratky nebo zkrácené výrazy.
Tabulka
Zkratka
TC A
Popis zkratky
Hloubkový termočlánek (resp. termočlánek uspořádaný v blízkosti šneku)
TC B
Odchylka
Delta TC A
Míra souhrnného nulování
Povrchový termočláne(k (resp.
termočlánek uspořádaný;v ohřívacích prostředcích) t
Chyba mezi operátorem zvolenou nastavenou hodnotou a hodnotou TC A (hodnota TC A mínus operátorem zvolená nastavená hodnota)
Rozmezí TC A po určitý časový interval Míra tepelného zatížení ve stupních
Řídicí nastavená hodnota
Součet operátorem zvolené nastavené hodnoty a míry souhrnného nulování
Chyba kontrolního součtu (CSE)
Odchylka řídicí nastavené hodnoty a odchylka TC A
Časovač stabilizace
Měření stability systému časovačem po dobu 4 minut; po uplynutí této časové
84670 (84670a)
PV 2002-2696
-....
• 0000*0 0 0 * * 0 0 * 0000 nulování
Kontrolní výstražná signalizace prodlevy se spouští nový výpočet míry souhrnného nulování
Měření doby 60 sekund během 100 procentního ohřevu nebo 100 procentního ochlazování časovačem
Časovač zpožďování Zpožďování měření času po aplikaci nové nulování míry souhrnného nulování poskytované algoritmem adaptivního nulování časovačem stabilizace nulování po dobu 240 sekund
Pásmo proporcionality
Velikost odchylky teploty, která způsobuje 100 procentní výstup
Následující popis programování, prováděný na základě způsobu podle předloženého vynálezu, představuje pseudokód a tento dovedností pseudokód může osoba s příslušnou odbornou převést do specifického kódového jazyka.
Parametry, například čas a teplotu, je možné měnit podle požadavků operátora. Například, v případě použití přednostního provedení regulátoru jsou všechny teploty nastavené ve stupních Fahrenheita s rozlišením, respektive s přesností na desetiny stupně. Kromě tohčyýjsou určité dílčí procedury volitelné a tyto může osoba slušnou odbornou dovedností podle potřeby mazat v záviŠlďšti na konkrétním prováděném technologickém postupu vytlačování.
Specifikace regulátoru adaptivního nulování
Způsob podle předloženého vynálezu zahrnuje postup nastavování regulátoru adaptivního nulování. Následující pseudokód představuje specifický strojový kód pro shora popsaný regulátor 38 adaptivního nulování, nicméně, tento pseudokód může osoba s příslušnou odbornou dovedností v případě použití jiných srovnatelných regulátorů podle
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ·· ·· ·· «9 • · · · · β » • ··«··· · * • β 9 · V · ♦ · · · ··<·»· potřeby modifikovat.
Uvedený postup se vhodně zahajuje inicializací regulátoru. Inicializace regulátoru spočívá v nastavení maximální procentuální rychlosti na nula procent, nastavení minimální procentuální rychlosti na 100,0 procent, a nastavení nulovací hodnoty starého rychlostního stupně na 32767. Toto číselné nastavení je libovolné a uvedené číslo představuje hodnotu, která se konkrétně použije pro přednostní provedení shora popsaného regulátoru. Následuje inicializace časovače zjišťování nulování. V případě, kdy nedojde k aktivaci adaptivního nulování, se pak provede vymazání všech zjištěných bitů, vymazání všech nulovacích hodnot uložených v tabulce, nastavení nulovací hodnoty starého rychlostního stupně na 32767, a neprovede se zbývající část algoritmu.
Poté se provede výpočet změny operátorem zvolené nastavené hodnoty.
Navrhovaný způsob dále zahrnuje n^*^vování předchozí
V/??.., nastavené hodnoty na operátorem zvolenoúťhlástavenou hodnotu. Pokud není zjištěno žádné blokování a interval nastavené hodnoty se nachází mimo +/- 15 °F, pak se provede vymazání všech zjištěných bitů kromě rychlostního stupně nula, vymazání všech nulovacích hodnot uložených v tabulce kromě rychlostního stupně nula, a nastavení nulovací hodnoty starého rychlostního stupně na 32767.
Navrhovaný způsob dále zahrnuje kontrolu vstupního signálu rychlosti otáčení šneku na základě mezních hodnot.
Jestliže je procentuální rychlost menší než nula, pak se rychlost nastaví na nulu. Jestliže je procentuální rychlost
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ·♦to · ·to < to to ♦ to to • · to • · * * • «to · • · · · • to ·« · toto «· • · ·· • · « • · ♦ · · r .
• · to · · · větší než 100,0 procent, pak 100,0 procent. Uvedený postup příslušné jedné ze dvou následně se rychlost pak pokračuje uvedených podmínek, nastaví na na základě (1) V případě, kdy je rychlost určena jako stabilní, se provede změna procentuální rychlosti na maximální procentuální rychlost, změna procentuální rychlosti na minimální procentuální rychlost, a výpočet rozdílu mezi aktuální procentuální rychlostí a stabilní procentuální rychlostí. Jestliže je tento rozdíl větší než čtyři procenta nebo se aktuální procentuální rychlost rovná nule, a pokud se aktuální procentuální rychlost nerovná stabilní procentuální rychlosti, pak se provede vymazání bitu stabilní rychlosti. Jestliže je bit stabilní rychlosti stále nastavený, pak se provede výpočet nového rychlostního stupně, přičemž nový rychlostní stupeň se rovná aktuální procentuální rychlost plus 4,5 procenta, to celé děleno deseti. V případě, kdy je tento nový rychlostní stupeň menší než nula, se pak nastaví na nulu. V případě, kdy je tento nový rychlostní stupeň větší než deset,' ^še pak nastaví na deset. V případě, kdy se tento nový ry aktuálnímu rychlostnímu stupni, se t pák provede změna aktuální procentuální rychlosti na stabilní procentuální rychlost a nastaví se aplikovaný bit.
di^Sštní stupeň rovná (2) V případě, kdy není bit stabilní rychlosti nastavený, se pak provádí následující postup. Pokud je aktuální procentuální rychlost větší než maximální procentuální rychlost, pak se provede změna aktuální procentuální rychlosti na maximální procentuální rychlost. Pokud je aktuální procentuální rychlost menší než minimální procentuální rychlost, pak se provede změna aktuální procentuální rychlosti na minimální procentuální rychlost.
84670 (84670a)
PV 2002-2696 — ΔΑ _·♦···♦ . · ·» ·« ·« “ “ * » ♦ ·«·· · » β • · · « · · · « · r ·· · · · « ·««·· · · *··· · « · « « · • · ’ « Λ 4 «· ·· · · · ·
Navrhovaný způsob dále zahrnuje výpočet delta procentuální rychlosti. Delta procentuální rychlost se rovná maximální procentuální rychlost mínus minimální procentuální rychlost. Poté se provádějí následující kroky.
(1) Pokud je delta procentuální rychlost větší než 2,0 procenta, pak se provede změna aktuální procentuální rychlosti na minimální procentuální rychlost, změna aktuální procentuální rychlosti na maximální procentuální rychlost, a opětovně se inicializuje časovač stabilizace rychlosti.
(2) Pokud bit stabilní rychlosti není nastavený a delta procentuální rychlost je menší než nebo se rovná 2,0 procentům, pak je časovači stabilizace rychlosti ještě, kromě jeho opětovné inicializace, umožněno měření času.
(3) Pokud je bit stabilní rychlosti nastavený, pak se opětovně inicializuje časovač stabilizace rychlosti.
(4) Pokud je docílena stabilizacre^f^ýchlosti, pak se provede nastavení bitu stabilní řýchlosti a výpočet aktuálního rychlostního stupně, přičemž aktuální rychlostní stupeň se rovná aktuální procentuální rychlost plus 4,5 procenta, to celé děleno deseti. V případě, kdy je tento aktuální rychlostní stupeň menší než nula, se pak nastaví na nulu. V případě, kdy je tento aktuální rychlostní stupeň větší než deset, pak se nastaví na deset. Pak se provádí nulování aplikovaného bitu, změna aktuální procentuální rychlosti na stabilní procentuální rychlost, nastavení nulovací hodnoty starého rychlostního stupně na 32767, a opětovně se inicializuje časovač stabilizace rychlosti.
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ·*·» (5) Pokud bit stabilní rychlosti není nastavený, pak se zbývající část obvyklého postupu vynechá.
(6) Pokud je nastaveno zjišťování blokování, nebo pokud je nastavený zjištěný bit pro aktuální rychlostní stupeň, nebo pokud je delta TC A větší než nebo se rovná 4,9 °F, nebo pokud je signalizace časovače kontrolní výstražné signalizace provedena, nebo pokud časovač zpožďování nulování provádí měření času, pak se opětovně inicializuje časovač stabilizace rychlosti.
(7) Pokud zjišťování blokování není nastaveno a současně není nastavený zjištěný bit pro aktuální rychlostní stupeň, a pokud je delta TC A menší než 4,9 °F, a pokud není časovačem kontrolní výstražné signalizace provedena signalizace, a pokud časovač zpožďování nulování neprovádí měření času, a pokud je odchylka TC A na hranici nebo se nachází v rozmezí +/- 0,1 °F, pak je časovači zjišťování nulování umožněno měření času (např. v délce 150 sekund).
(8) Pokud není nastaveno zjišťová&^Élokování a pokud */·??... s je provedena příslušná činnost buď čásóvačem stabilizace nulování nebo časovačem zjišťování, nulování, pak se, jestliže je zjištěný aktuální rychlostní stupeň, provede (a) změna nulovací hodnoty aktuálního rychlostních stupně na nulovací hodnotu starého rychlostního stupně, (b) změna míry souhrnného nulování na nulovací hodnotu aktuálního rychlostního stupně, a (c) nastavení zjištěného bitu aktuálního rychlostního stupně.
(9) Pokud se aktuální rychlostní stupeň nerovná nule, a pokud není nastaveno zjišťování blokování, a pokud není nastaveno jiné blokování, a pokud je vykonána stabilizace
84670 (84670a)
PV 2002-2696 * · · fl « ·
- 46 - :
flfl flfl * · · · nulování, a pokud je nastavený zjištěný bit aktuálního rychlostního stupně, a pokud je nulovací hodnota starého rychlostního stupně menší než 299,9 °F, pak se provede výpočet rozdílu mezi nulovací hodnotou aktuálního rychlostního stupně a nulovací hodnotou starého rychlostního stupně. V případě, kdy je tento rozdíl větší než 20,0 °F, se pak provede vymazání všech zjištěných bitů kromě rychlostního stupně nula a aktuálního rychlostního stupně. Současně se provede vymazání všech nulovacích hodnot uložených v tabulce kromě rychlostního stupně nula a aktuálního rychlostního stupně.
(10) Pokud není nastavený aplikovaný bit, a pokud není nastaveno ovládací blokování, a pokud je nastavený zjištěný bit aktuálního kroku, pak se provede změna nulovací hodnoty aktuálního rychlostního stupně na míru souhrnného nulování. Poté se nastaví aplikovaný bit. Pokud není časovačem zajištěno docílení stabilizace nulování, pak se provede nastavení aplikovaného bitu zjištěné hodnoty adaptivního nulování.
'y e
V Z? ....
!-·?·
Volitelná specifikace regulátoru adaptivního nulování
Nejvíce žádaná provedení způsobu podle předloženého vynálezu zahrnují jednu nebo několik dílčích postupových procedur. Prostřednictvím těchto dílčích procedur se zajišťuje zdokonalení ovládání systému extrudéru. Mezi nej žádanější dílčí procedury, které se používají v kombinaci s předloženým vynálezem, patří dále uvedené procedury. Provádění těchto dílčích procedur se nejlépe dociluje za použití následujících komplexních stavových bitů: (1) bit stabilní rychlosti; (2) zjištěný blokovací bit; (3)
84670 (84670a)
PV 2002-2696 • 0 0 0 0 0 » 0 • · * 0 0 · ···· aplikovaný blokovací bit; (4) nezjišťovaný blokovací bit; a (5) aplikovaný bit.
Procedura vymazání tabulky adaptivního nulování může být provedena operátorem. Tato procedura může být provedena vymazáním tabulky nulovacích hodnot zahrnujících rychlostní stupeň nula. Použitím této procedury se provede vymazání všech zjištěných bitů kromě rychlostního stupně nula.
Změny operátorem zvolených nastavených hodnot teploty je možné interpretovat jako podstatnou změnu průběhu pracovního chodu. Proto jsou v případě, kdy se operátorem zvolená nastavená hodnota teploty nebo nulovací hodnota pro rychlostní stupeň podstatně změní, například o 15 °F, všechny zjištěné bity kromě rychlostního stupně nula vymazány.
Jedno požadované provedení způsobu podle předloženého vynálezu zahrnuje přezkoumávání a ověřování kritérií pro rychlostní stupeň. Tabulka adaptivního nulování přednostního provedení regulátoru vykazuje 11 rychl^fe^ích stupňů po 10 procentních přírůstcích rychlosti. PřifiiS”tky rychlosti jsou (1) nula (0) procent, (2) 1 až 10. procent, (3) 11 až 20 procent, a (4) 91 až 100 procent. Každému v tabulce adaptivního nulování uloženému rychlostnímu stupni jsou přiřazené příslušné stavové bity. Zjištěné stavové bity podporují ve spojení s PLC (programovatelným logikou řízeným řadičem) nebo regulátorem řízené ovládání algoritmu adaptivního nulování. Zjištěné stavové bity jsou uložené na příslušných paměťových místech v tabulce adaptivního nulování. Jako vstupní údaj se použije nastavená hodnota rychlosti. Při použití nastavené hodnoty rychlosti jako vstupního údaje je nezbytné považovat vstupní nastavenou
84670 (84670a)
PV 2002-2696 hodnotu za stav pohánění šneku s odchylkami mezi skutečnou hodnotou a nastavenou hodnotou rychlosti otáčení šneku. Například v případě přerušení pohánění šneku musí být vstupní nastavená hodnota nula. Jestliže se kolísání rychlosti pohybuje v rozmezí dvou procent rychlostního rozsahu po dobu pět sekund (tato nastavitelná), pak se taková rychlost bude považovat za stabilizovanou. Paměťové místo rychlostního stupně v tabulce adaptivního nulování se vypočte vydělením procentuální rychlosti číslem deset. Jestliže zvolená stabilní rychlost liší od předchozí rychlosti o čtyři nebo více procent, pak se provede vymazání aplikovaného bitu, a tento rychlostní stupeň se považuje za změněný. Stabilita rychlosti se neověřuje až do té doby, dokud není aktuální rychlostní stupeň považovaný za změněný.
plného doba je hodnoty se nově stabilní
Další požadované provedení způsobu podle předloženého vynálezu zahrnuje přezkoumávání a ověřování zjištěných kritérií. Tato procedura se uskutečňuje v případě, kdy je rychlost stabilní a není nastavený^.· ý.bit zjišťování blokování. Výpočet nově zvolené míry sá^í^nného nulování se provádí buď na základě regulace teplotíý/^nebo jestliže (1) se teplota teplosměnné zóny nachází, v rozmezí +/- 0,2 °F nastavené hodnoty, (2) zjištěný bit není nastavený, (3) delta TC A nepřekračuje 4,9 °F, a (4) po dobu 2,5 minuty nedošlo ke kontrolní výstražná signalizaci, načež se vypočtená míra souhrnného nulování uloží do tabulky adaptivního nulování a zjištěný bit se nastaví na příslušný rychlostní stupeň. Pokud není zjištěný bit dosud nastavený a teprve se zjišťuje, pak se také nastaví aplikovaný bit.
Další požadované provedení způsobu podle předloženého vynálezu zahrnuje přezkoumávání a ověřování nezjišťovaných
84670 (84670a)
PV 2002-2696 * ♦ · 9 · · · » » « * · · · · ······ · * * · » · · · *· »» · · « » kritérií. Tato procedura se uskutečňuje v případě, kdy je rychlost stabilní, není nastavený bit zavedeného blokování, a je nastavený bit zjišťování blokování. Jestliže se nově zvolená zjištěná hodnota liší od staré zjištěné hodnoty o více než 20 °F (teplota je nastavitelná) a rychlostní stupeň není nula, pak se provede vymazání všech zjištěných bitů kromě rychlostního stupně nula.
Další požadované provedení způsobu podle předloženého vynálezu zahrnuje přezkoumávání a ověřování aplikovaných kritérií. Tato procedura se uskutečňuje v případě, kdy je rychlost stabilní, není nastavený aplikovaný bit, není nastavený bit aplikovaného blokování, a v případě, kdy má rychlostní stupeň přiřazený zjištěný bit. Jestliže jsou shora uvedené skutečnosti pravdivé, pak se provede nastavení míry souhrnného nulování teplosměnné zóny na základě hodnoty z tabulky adaptivního nulování.
Specifikace regulátoru teploty se zdvojeným snímáním
Způsob podle předloženého vynáléžíí'·’’ zahrnuje postup nastavování regulátoru 121 teploty se zdvojeným snímáním teploty. Uvedený postup se vhodně zahajuje inicializací regulátoru. Tato inicializace regulátoru spočívá v provedení vymazání míry souhrnného nulování a nastavení TC A na maximum -1.000 °F. Inicializace pak pokračuje provedením nastavení TC A na minimum +1.000 °F, změnou operátorem zvolené nastavené hodnoty na řídicí nastavenou hodnotu, a inicializací každého časovače ze skupiny časovač stabilizace nulování, časovač kontrolní výstražné signalizace, a časovač zpožďování nulování. V případě, kdy se použije regulátor podle patentu US 5 149 193, původce Faillace, zahrnuje
84670 (84670a)
PV 2002-2696 •••0 00 ·« ·· • ♦ 0 · 0 ♦ 0 • 0 0 0 0 0 0 ♦ · 000 0 000 « *004 « # 0
inicializace nastavení nulovací hodnoty starého rychlostního stupně na 32767. Toto číselné nastavení je libovolné a uvedené číslo představuje hodnotu, která se konkrétně použije pro přednostní provedení shora popsaného regulátoru.
Navrhovaný způsob dále zahrnuje provádění výpočtu chyby kontrolního součtu, přičemž se tato chyba kontrolního součtu rovná řídicí nastavená hodnota mínus [(TC A + TC B)/2]. Tento výpočet vhodně zahrnuje následující parametry: Jestliže se jedná o oblast ohřevu, pak je implicitní tepelný přírůstek průměrný, přičemž v případě, kdy je přírůstek nízký, je pásmo proporcionality 30,0 °F; v případě, kdy je přírůstek střední, je pásmo proporcionality 12,0 °F; a v případě, kdy je přírůstek vysoký, je pásmo proporcionality 6,0 °F. Jestliže se jedná o oblast ochlazování a jestliže se pro tento účel použije chlazení vzduchem, pak je implicitní přírůstek ochlazování průměrný, přičemž v případě, kdy je přírůstek nízký, je pásmo proporcionality 30,0 °F; v případě, kdy je přírůstek střední, je pásmo proporcionality 15,0 °F; a v případě,^h*fifely je přírůstek vysoký, je pásmo proporcionality 7,5 O!F.’·‘ Jestliže se jedná o oblast ochlazování a jestliže se pro tento účel použije chlazení vodou, pak je implicitní přírůstek ochlazování průměrný, přičemž v případě, kdy je přírůstek nízký, je pásmo proporcionality 40,0 °F; v případě, kdy je přírůstek střední, je pásmo proporcionality 20,0 °F; a v případě, kdy je přírůstek vysoký, je pásmo proporcionality 10,0 °F. Kromě toho v případě, kdy je chyba kontrolního součtu větší než nebo se rovná pásmu proporcionality, se pak stavový bit pro příslušnou teplosměnnou zónu nastaví na 100 procentní ohřev nebo 100 procentní ochlazování.
84670(84670a)
PV 2002-2696 _·»·· »· ·« ««
9 9 · 9 9 <
• · 9 · » » · *9 · 9 · 9 999 •»·9 9 9 · • * «· «9 9 9 • 9 9« • 9 9
9· *
9 9
9 · • · « · < «
Poté se provede výpočet procentuální výstupní hodnoty pro řídicí proměnnou, přičemž se řídicí proměnná rovná chybě kontrolního součtu dělené pásmem proporcionality, to celé násobeno hodnotou 100 procent. Jestliže se teplosměnná zóna nachází ve stavu 100 procentního ohřevu nebo 100 procentního ochlazování, pak se ještě, kromě opětovné inicializace časovače kontrolní výstražné signalizace, provede jeho nastavení na 60 sekund. Pak, jestliže je činnost časovače stabilizace nulování provedena nebo jestliže je hodnota delta TC A větší než nebo se rovná 4,9 °F, se provede změna aktuální TC A na TC A maximum, a změna aktuální TC A na TC A minimum. V případě, kdy je aktuální TC A větší než TC A maximum, se pak provede změna aktuální TC A na TC A maximum. Naproti tomu v případě, kdy je aktuální TC A menší než TC A minimum, se pak provede změna aktuální TC A na TC A minimum.
Poté se provede výpočet delta TC A, přičemž delta TC A se rovná TC A maximum mínus TC A minimum. Jestliže je aplikovaná zjištěná hodnota adaptivního nulování nebo jestliže časovač zpožďování nulování proýadí měření času, a současně je adaptivním nulováním ^^tavená rychlost
...
stabilní, pak je časovači zpožďováriíl^nulování umožněno provádět měření času po dobu až 240 sekund.
Poté se provede výpočet změny operátorem zvolené nastavené hodnoty, přičemž delta nastavená hodnota se rovná aktuální operátorem zvolená nastavená hodnota mínus předchozí operátorem zvolená nastavená hodnota. Pokud není činnost časovače stabilizace nulování provedena, a jestliže (1) delta TC A je menší než 4,9 °F, (2) časovač kontrolní výstražné signalizace neprovede žádnou signalizaci, (3) časovač zpožďování nulování neprovádí měření času, (4) odchylka hloubkového termočlánku není v rozmezí +/- 0,1 °F,
84670 (84670a)
PV 2002-2696 »
•0*0 0« 0 0
0 ·
00 a (5) změna operátorem zvolené nastavené hodnoty není větší než 1,5 °F, je pak časovači stabilizace nulování ještě, kromě jeho opětovné inicializace, umožněno měření času.
Navrhovaný způsob může dále zahrnovat nastavování předchozí operátorem zvolené nastavené hodnoty rovnající se aktuální operátorem zvolené nastavené hodnotě. Pokud je činnost časovače stabilizace nulování provedena, pak se v případě, kdy je odchylka hloubkového termočlánku větší než +/- 1,5 °F, odečte hodnota odchylky hloubkového termočlánku od hodnoty míry souhrnného nulování, zatímco v případě, kdy je odchylka hloubkového termočlánku menší než nebo se rovná +/- 1,5 °F, se odečte třetina hodnoty odchylky hloubkového termočlánku od hodnoty míry souhrnného nulování. Pak, jestliže je hodnota míry souhrnného nulování větší než 120,0 °F, se míra souhrnného nulování nastaví na 120,0 °F. V případě, kdy je hodnota míry souhrnného nulování menší než -120,0 °F, se pak míra souhrnného nulování nastaví na hodnotu -120,0 °F.
Poté se provede výpočet řídicí tavené hodnoty, přičemž tato řídicí nastavená hodnota'šě· rovná operátorem zvolená nastavená hodnota plus míra souhrnného nulování.
Navrhovaný způsob dále zahrnuje výpočet dimenzování časového intervalu výstupu. Pokud je teplosměnná zóna oblastí ohřevu, je pracovní cyklus 5,00 sekund. Pokud je teplosměnná zóna oblastí ochlazování pokud je k ochlazování této teplosměnné zóny použito chlazení vodou, je pak pracovní cyklus 5,00 sekund. Pokud je teplosměnná zóna oblastí ochlazování a pokud je k ochlazování této teplosměnné zóny použito chlazení vzduchem, je pak pracovní cyklus 20,00 sekund.
84670 (84670a)
PV 2002-2696 <♦ * 9 • 999 9« 99
9 9 9 9 *
9 9 999
9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 * · 9 9 9 9 ·Poté se na základě procentuálního výstupu provede výpočet časového intervalu pracovního chodu, přičemž časový interval pracovního chodu se rovná procentuální výstup násobený pracovním cyklem, to celé děleno hodnotou sto procent. Jestliže je příslušná teplosměnná zóna oblastí ohřevu nebo jestliže je tato teplosměnná zóna oblastí ochlazování, přičemž je použito chlazení vodou, a jestliže je současně časový interval pracovního chodu větší než
4,9 sekund, pak se časový interval pracovního chodu nastaví Jestliže je příslušná teplosměnná zóna nebo jestliže je tato teplosměnná zóna oblastí ochlazování, přičemž je použito chlazení vodou, a jestliže je současně časový interval pracovního chodu menší než 0,03 sekund, pak se časový interval pracovního chodu Jestliže je teplosměnná zóna oblastí je použito chlazení vzduchem, a časový interval pracovního chodu větší než na 5,00 sekund oblastí ohřevu nastaví na 0,0 sekund ochlazování, přičemž jestliže je
18,5 sekund, pak se časový interval pracovního chodu nastaví na 20,0 sekund. Jestliže je teplosntějiná zóna oblastí ochlazování, přičemž je použito ch*LX^fení vzduchem, a jestliže je časový interval pracovního*'' chodu menší než 0,5 sekund, pak se časový interval pracovního chodu nastaví na 0,0 sekund. Jestliže je nově zvolený časový interval pracovního chodu menší než setrvávající časový interval se provede vymazání pracovního pracovního vypnuto.
chodu, pak časovače cyklu a časovače časového intervalu stavu
Poté se provede výpočet nastavení časovače stavu vypnuto, přičemž nastavení časovače stavu vypnuto se rovná pracovní cyklus mínus časový interval pracovního chodu. Tato procedura, prováděná v kombinaci s regulátorem přednostního
84670 (84670a)
PV 2002-2696 ftft · ft · « • · · • · · * ftft 9 9 ♦ · ♦ · • · · « ft ·· · • · ftftft • · · • · · · ·· ftft ft ftft ftft <
• · · • * · • ♦ · * · · provedení, vyžaduje nastavení časovače pracovního cyklu na pracovní chod programu a současně nastavení časovače stavu vypnuto na pracovní chod programu. Jestliže je činnost časovač pracovního cyklu provedena, pak se opětovně inicializují časovače pracovního cyklu a stavu vypnuto. Jestliže je teplosměnná zóna aktivována a jestliže (1) je provedena činnost časovače stavu vypnuto nebo je časovač stavu vypnuto nastavený na nulu, (2) žádný termočlánek nemá poruchu nevykazuje chybný výkon, a (3) se nevyskytuje žádná výstražná signalizace překročení teploty, pak se v případě oblasti ohřevu sepne výstup ohřevu, a v případě oblasti ochlazování se sepne výstup ochlazování.
Ovládání systému extrudéru, navrhované podle předloženého vynálezu, nevykazuje během prvního časového intervalu při nově zvolené pracovní rychlosti otáčení šneku žádnou skutečnou nulovací hodnotu rozhodnutou pro počáteční rychlost otáčení šneku. Přibližná nulovací hodnota pro takovou rychlost otáčení šneku se podle předloženého vynálezu vypočte na základě lineární 'ápřoximace nejblíže vedle sebe se nacházejících dříve roz^o^iutých nulovacích hodnot rychlosti otáčení šneku. Tatd:''-přibližná nulovací hodnota se uloží do tabulky nulovacích hodnot pro nově zvolenou pracovní rychlost otáčení šneku. Nicméně, jestliže se nově zvolená rychlost otáčení šneku pro nově zvolenou nulovací hodnotu vypočtenou na základě normálních kritérií nulování udržuje dostatečně dlouhou dobu, je pak přibližná nulovací hodnota nahrazena skutečnou nulovací hodnotou pro nově zvolenou rychlost otáčení šneku.
Navrhovaný regulátor teploty extrudéru poskytuje v kombinaci se systémem extrudéru stejné výhody jako systém extrudéru podle patentu US 5 149 193, původce Faillace.
84670 (84670a)
PV 2002-2696
- 55 -*··?.··. .**«♦·’.
• · « « ». · _ ♦ · · · « « «»· .
• ·» « · « · »· «· ·· .* ·♦ ·«
Kromě toho poskytuje regulátor teploty extrudéru podle předloženého vynálezu další přídavné výhody spočívající v mnohem přesnější regulaci teploty a optimalizaci navrhované funkční schopnosti systému extrudéru. Docílení přesné regulace teploty je zajištěné na základě kritérií skutečné výstražné signalizace, schopnosti zjišťovat nulovací hodnotu za stabilního stavu, použití zpožďovacího obvodu pro zabránění kolísání signálů nulovací hodnoty a skutečné teploty, a/nebo dalších, shora podrobně popsaných charakteristických parametrů. Docílení optimalizace navrhované funkční schopnosti systému extrudéru je zajištěné na základě kritérií kontrolní výstražné signalizace, což výslovně umožňuje zavádění dalších dodatečných nulovacích hodnot během ovládání systému extrudéru při nebo v blízkosti jeho maximálního výkonu.

Claims (8)

1. Způsob regulace teploty extrudéru, obsahující:
snímání skutečné rychlosti otáčení vytlačovacího šneku v plášti extrudéru, přičemž tento plášť extrudéru vykazuje alespoň jedny teplosmšnné prostředky;
indexování a ukládání množství rychlostí otáčení šneku do paměti, přičemž každá z do paměti uložených rychlostí otáčení šneku koresponduje s nulovací hodnotou teploty;
porovnávání skutečné rychlosti otáčení šneku s každou z uvedených do paměti uložených rychlostí otáčení šneku;
volení jedné z uvedených do paměti uložených rychlostí otáčení šneku, přičemž zvolená rychlost otáčení šneku je členem souboru množství do paměti uložených rychlostí otáčení šneku vykazující hodnotu, k^ř·^' je aritmeticky nejbližším ekvivalentem skutečné rychlbšťi otáčení šneku a s tím, že při tomto kroku volení se současně vyhledává nulovací hodnota teploty korespondující se zvolenou do paměti uloženou rychlostí otáčení šneku; a generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků, přičemž tento výstupní řídicí signál ovládání reaguje v odezvě na vyhledanou nulovací hodnotu teploty, vyznačující se tím, že, jako zdokonalení, zahrnuje zpožďování kontrolní výstražné signalizace o předem
16 84670 (84670a)
PV 2002-2696
999 • 9
9999 «· * · 9
9 9 9
9 9 9 • 9 9 9
99 9·
9 · • 9
9 9
9 9
9 9
9» ·9 ♦ * · • · * 9 9 9
9 · 9 • ♦ 9 · 9 9 stanovený časový interval, ve kterém se generování výstupního řídicího signálu ovládání aktivace teplosměnných prostředků uskutečňuje při nebo v blízkosti maximálního výkonu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zpožďování kontrolní výstražné signalizace zpožďuje spouštění nově zvolené nulovací hodnoty, když regulátor adaptivního nulování aplikuje v paměti uloženou nulovací hodnotu na regulátor teploty se zdvojeným snímáním teploty.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedené zpožďování kontrolní výstražné signalizace posouvá kritéria pro spouštění nově zvolené nulovací hodnoty z regulátoru teploty se zdvojeným snímáním teploty o první zvolený časový interval.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující s e tím, že délka zvoleného časového intervaluýyzpozdění V r-, je čtyři minuty. 5. Způsob podle nároku 3, vyznačující s e tím,
že uvedené časování zpožďování zabraňuje kolísání skutečné teploty.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje, prostřednictvím logického obvodu, zjišťování nově zvolené nulovací hodnoty skutečné rychlosti otáčení šneku, když je teplota v plášti extrudéru stabilní po předem stanovený časový interval.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím,
16 84670(84670a)
PV 2002-2696
0000 «0 • 0
0 0
0 0 0 0 • »0 0
0 0 0 0 0 • 0 0
00 00
0 0 0 0· 0 · 0 0 že uvedené zjišťování prostřednictvím logického obvodu zahrnuje spouštění stabilního adaptivního nulování, když (a) je skutečná rychlost otáčení šneku stabilní, (b) změna stabilní rychlosti otáčení šneku trvá po druhý zvolený časový interval, (c) regulátor adaptivního nulování nedosáhl mezní hodnoty nulování a neudržuje mezní hodnotu nulování po třetí zvolený časový interval, (d) je aktivováno nulování, a (e) je aktivováno adaptivní nulování.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený druhý zvolený časový interval a uvedený třetí zvolený časový interval jsou oba dlouhé jednu minutu.
9. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že dále zahrnuje, prostřednictvím logického obvodu, zjišťování nově zvolené nulovací hodnoty skutečné rychlosti otáčení šneku, když je teplota v plášti extrudéru stabilní po předem stanovený časový interval.
10. Způsob podle nároku 1, vyznáč/ijící se tím, že uvedené porovnávání a volba prová^^ během ovládání systému extrudéru (a) koresponduje'·’’ se stabilizovanou pracovní nulovací hodnotou teploty pro každou z pracovních rychlostí otáčení šneku, a (b) zajišťuje ukládání skutečné rychlosti otáčení šneku s jí korespondující nulovací hodnotou teploty do indexovacích a paměťových prostředků.
CZ20022696A 2000-02-09 2001-02-08 Způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru se stabilním nulováním teploty CZ20022696A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18120200P 2000-02-09 2000-02-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20022696A3 true CZ20022696A3 (cs) 2003-01-15

Family

ID=22663302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20022696A CZ20022696A3 (cs) 2000-02-09 2001-02-08 Způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru se stabilním nulováním teploty

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6852257B2 (cs)
EP (1) EP1254013B1 (cs)
JP (1) JP3799274B2 (cs)
KR (1) KR100865182B1 (cs)
CN (1) CN1226131C (cs)
AT (1) ATE267077T1 (cs)
AU (1) AU783700B2 (cs)
CA (1) CA2399118C (cs)
CZ (1) CZ20022696A3 (cs)
DE (1) DE60103367T2 (cs)
DK (1) DK1254013T3 (cs)
ES (1) ES2219509T3 (cs)
MX (1) MXPA02007772A (cs)
PT (1) PT1254013E (cs)
WO (1) WO2001058668A2 (cs)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2264418C2 (ru) * 2001-05-23 2005-11-20 А Сан Кемикалз Ко., Лтд. Гранулы из вспененного несшитого полипропилена, имеющие низкую температуру плавления, способ и устройство для их получения
WO2004103669A2 (en) * 2003-05-21 2004-12-02 Brown Machine, Llc. Closed loop oven control system and method
US20050213423A1 (en) * 2004-03-25 2005-09-29 Ferencz Joseph M Apparatus for manufacturing thermosetting powder coating compositions with dynamic control including low pressure injection system
EP1738446B1 (de) * 2004-04-03 2011-09-14 KraussMaffei Technologies GmbH Wassergekühlte steuereinrichtung für eine spritzgiessmaschine
US7653460B2 (en) * 2006-08-14 2010-01-26 Husky Injection Molding Systems Ltd. Thermal management of extruder of molding system, amongst other things
JP4886648B2 (ja) * 2007-09-28 2012-02-29 富士フイルム株式会社 溶融押出装置及び熱可塑性樹脂フィルムの製造方法
EP2300212B1 (en) * 2008-07-08 2017-09-06 Pirelli Tyre S.p.A. Multiscrew extruder device for the production of elastomeric compounds
PL2346657T3 (pl) * 2008-10-31 2013-09-30 Corning Inc Dwuobwodowa kontrola wsadu wytłaczania prekursora ceramicznego
CN101890792B (zh) * 2009-05-22 2013-09-11 田贵熙 塑料注塑和挤出过程中的能量分配与消耗控制方法
GB0918362D0 (en) * 2009-10-20 2009-12-02 Surface Generation Ltd Zone control of tool temperature
WO2012110859A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Meiban International Pte. Ltd. Micro-temperature controller
CN102651429A (zh) * 2011-02-24 2012-08-29 常州泰和光电科技有限公司 液态金属片的制作设备
DE102011114576A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Thermo Electron (Karlsruhe) Gmbh Extruder
ITMI20112128A1 (it) * 2011-11-23 2013-05-24 Semplice Spa Macchina per estrusione a struttura perfezionata, particolarmente per mescole termoplastiche.
US9441893B2 (en) * 2012-07-25 2016-09-13 Grifols, S.A. Thawing vessel for biological products
TWI519403B (zh) * 2013-06-24 2016-02-01 緯創資通股份有限公司 量測熔體溫度的熱澆道結構
CN105517765A (zh) * 2013-08-29 2016-04-20 沙特基础全球技术有限公司 绝热的熔体加工装置及其熔融加工的方法
CA2989935C (en) 2015-08-12 2020-02-18 Omachron Intellectual Property Inc. Extruder
US11472065B2 (en) 2015-08-12 2022-10-18 Omachron Intellectual Property Inc. Plastic parts made from plastics having different melting points and a method of manufacturing same
US11279072B2 (en) 2019-03-27 2022-03-22 Omachron Intellectual Property Inc. Extruder with feed block for promoting increased mass transport rate
US11161275B2 (en) 2019-03-27 2021-11-02 Omachron Intellectual Property Inc. Modular extruder
US10870226B2 (en) 2019-03-27 2020-12-22 Omachron Intellectual Property Inc. Apparatus and methods using multiple extruders
US11969932B2 (en) 2019-06-25 2024-04-30 Omachron Intellectual Property Inc. Puller apparatus with movable mounting arm
CN111055467A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 广东金兴机械股份有限公司 一种具有熔体压力温度控制系统的片材挤出机
CN113500760B (zh) * 2021-07-23 2023-05-23 江苏亨通光电股份有限公司 一种挤塑速度补偿方法、系统、计算机设备及存储介质
DE102021130574A1 (de) * 2021-11-23 2023-05-25 REHAU Industries SE & Co. KG Verfahren zur Einhaltung eines Prozessfensters einer Kunststoff-Extrusionsanlage
CN118804834A (zh) * 2022-02-10 2024-10-18 道达尔能源一技术 用于注塑的聚乙烯组合物
KR102785473B1 (ko) * 2023-04-21 2025-03-24 이정미 재생원료를 이용한 친환경 봉투의 제조 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3751014A (en) 1970-09-21 1973-08-07 Graham Engin Corp Apparatus for extruding synthetic plastic resins at low temperatures
US3866669A (en) 1972-12-13 1975-02-18 Crompton & Knowles Corp Extruder and temperature control apparatus therefor
US4262737A (en) 1979-06-15 1981-04-21 Crompton & Knowles Corporation Extruder temperature controller
USRE31903E (en) 1979-06-15 1985-06-04 Crompton & Knowles Corporation Extruder temperature controller
JPS58148740A (ja) * 1982-02-27 1983-09-03 Fujikura Ltd プラスチツク成形機の樹脂温度制御方法
US4437046A (en) * 1982-06-18 1984-03-13 Crompton & Knowles Corporation Extrusion drive control system
DE3371056D1 (en) * 1983-05-27 1987-05-27 Bbs Kraftfahrzeugtechnik Vehicle wheel
JPH03161802A (ja) * 1989-11-21 1991-07-11 Toshiba Corp シーケンス制御における渋滞予測装置
JPH0497816A (ja) * 1990-08-16 1992-03-30 Omron Corp 成形機のコントローラ
US5149193A (en) 1991-01-15 1992-09-22 Crompton & Knowles Corporation Extruder temperature controller and method for controlling extruder temperature
EP1254012B1 (en) * 2000-02-09 2005-12-21 Davis-Standard Corporation Extruder temperature controller with stable temperature reset

Also Published As

Publication number Publication date
AU3813201A (en) 2001-08-20
EP1254013B1 (en) 2004-05-19
JP3799274B2 (ja) 2006-07-19
AU783700B2 (en) 2005-11-24
JP2003522050A (ja) 2003-07-22
CA2399118A1 (en) 2001-08-16
EP1254013A2 (en) 2002-11-06
MXPA02007772A (es) 2002-10-11
US20030030166A1 (en) 2003-02-13
KR100865182B1 (ko) 2008-10-23
US6852257B2 (en) 2005-02-08
DK1254013T3 (da) 2004-06-28
ATE267077T1 (de) 2004-06-15
CA2399118C (en) 2007-11-20
PT1254013E (pt) 2004-09-30
CN1416389A (zh) 2003-05-07
ES2219509T3 (es) 2004-12-01
DE60103367T2 (de) 2005-06-02
WO2001058668A2 (en) 2001-08-16
KR20020073584A (ko) 2002-09-27
CN1226131C (zh) 2005-11-09
DE60103367D1 (de) 2004-06-24
WO2001058668A3 (en) 2002-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20022696A3 (cs) Způsob ovládání regulátoru teploty extrudéru se stabilním nulováním teploty
CZ20022695A3 (cs) Regulátor teploty extrudéru se stálým nulováním teploty
JP3009222B2 (ja) 押出機温度コントローラおよび押出機温度制御方法
EP3638968B1 (en) Process for drying polymeric granular material and system operating according to said process
CA2660482C (en) Thermal management of extruder of molding system
US7647134B2 (en) Method of operating a temperature management device
US5019994A (en) Method and apparatus for drying articles in a continuous feed process
Schwarzinger et al. Temperature management for a model predictive controlled extruder
JPH09193225A (ja) 成形機の温度制御方法
JPH0453694B2 (cs)
JPH09248847A (ja) 射出成形機のノズル温度制御方法
JPH04363224A (ja) 射出成形機の温度制御装置と温度制御方法