DD200078A1 - DEVICE FOR CONTROLLING EXTRUSION SYSTEMS - Google Patents

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DD200078A1
DD200078A1 DD23160381A DD23160381A DD200078A1 DD 200078 A1 DD200078 A1 DD 200078A1 DD 23160381 A DD23160381 A DD 23160381A DD 23160381 A DD23160381 A DD 23160381A DD 200078 A1 DD200078 A1 DD 200078A1
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DD
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film
unit
raw material
optimum
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DD23160381A
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German (de)
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Joachim Breier
Herbert Kathe
Heinz Gatzmanga
Peter Barleben
Hans-Thomas Dorsch
Original Assignee
Joachim Breier
Herbert Kathe
Heinz Gatzmanga
Peter Barleben
Dorsch Hans Thomas
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Extrusionsanlagen für die Blasfolienproduktion. Die Erfindung hat das Ziel, die Herstellung von Blasfolien bestimmter Breite und Docke sowie geforderter mechanischer und optischer Qualit"t bei ver"nderlichen Rohstoffeigenschaften zu gew"hrleisten. Daraus folgt die Aufgabe, eine Vorrichtung zur stabilen automatischen Steuerung von Extrusionsanlagen für die Blasfolienproduktion zur Realisierung dieses Zieles darzustellen. Die Vorrichtung beinhaltet eine Koordinator, der den Informationsfluss zu den anderen Elementen und die Informationsverarbeitung in diesen entsprechend einem gew"hlten Steuerungsprogramm (Anfahren, Normalbetrieb, Sortimentumstellung) absichert. Bei Normalbetrieb wird einerseits ein Reglerverbund für Folienbreite und-dicke wirksam, zum anderen ein Adaptionssystem für eine Rohstoffkennzahl aktiviert. Letzteres System beinhaltet eine Messwerterfassungseinheit insbesondere zur Ermittlung einer globalen Qualit"tskenngr"ße für wesentliche mechanische und optische Eigenschaften der Folie. In dem Adaptionssystem wird diese Qualit"tskenngr"ße auf das Verbleiben in einem Tolerenzband überprüft, wird bei Verletzung des Bandes die Rohstoffkennzahl korrigiert, werden Extruderoptimalwerte (Temperaturprofil, Schneckendrehzahl, Kühlluftdurchsatz) durch ein Optimalwertsuchsystem bestimmt und über eine Ausgabeeinheit an die entsprechende Stellbaugruppe vermittelt. Die erfindungsgem"ße Vorrichtung l"sst sich zur Steuerung von allen üblichen Extrusionsanlagen für die Blasfolienproduktion einsetzen, an Anlagen mit Außenluftkühlung und an Anlagen mit kombinierter Außen/Innenluftkühlung.The invention relates to a device for controlling extrusion lines for blown film production. The object of the invention is to ensure the production of blown films of a certain width and depth as well as the required mechanical and optical quality with varying raw material properties, resulting in the object of a device for stable automatic control of extrusion lines for blown film production The apparatus includes a coordinator that secures the flow of information to the other elements and the information processing in them according to a chosen control program (startup, normal operation, change of product range). In normal operation, on the one hand, a controller network for film width and thickness is effective, on the other hand, an adaptation system for a raw material code is activated. The latter system includes a measured value acquisition unit, in particular for determining a global quality characteristic for essential mechanical and optical properties of the film. In the adaptation system, this quality characteristic is checked for remaining in a tolerance band, if the raw material index is corrected when the strip is damaged, extruder optimum values (temperature profile, screw speed, cooling air flow rate) are determined by an optimum value search system and transmitted via an output unit to the corresponding control module. The device according to the invention can be used to control all conventional extrusion lines for blown film production, to systems with outside air cooling and to systems with combined outside / inside air cooling.

Description

Vorrichtung zur Steuerung von ExtrusionsanlagenDevice for controlling extrusion plants

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Extrusionsanlagen für die Blasfolienproduktion mit Außenoder kombinierter Außen/Innenluftkühlung.The invention relates to a device for controlling extrusion lines for blown film production with outdoor or combined outdoor / indoor air cooling.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Steuereinrichtungen für Extrusionsanlagen zur Herstellung von Blasfolien, die automatische Teilprozesse wie das Regeln von Breite und Dicke der Blasfolie, das Regeln des Temperaturprofils des Extruders, das Regeln der Schmelzequalität über viskositätsabhängige Parameter, das Regeln der Schneckendrehzahl im Extruder und das Regeln der Höhe des Kalibrierkorbes, seines Füllgrades und der Abzugsgeachviindigkeit der Nachfolgeeinrichtung sowie das selbst- tätige Anfahren und Umsteuern von einem Arbeitspunkt zum . anderen ermöglichen (Autorenkollektiv: Rechnergesteuerte ' · '· Extrusion? VDI-Verlag, Düsseldorf 1976 5 Recker,, H.. u. a.: Λ Messen-Steuern-Regeln in der Kunststoffverarbeitung, Plastverarbeiter 28 (1977), Se 1 - 8, 81 ~ 86, 137 - H2; DE-AS-2721609 vom 09. 11. 1978; Autorenkollektiv: Extrusionsblasformen«, VDI-Verlag, Düsseldorf 1979). Damit ist imvvesentliehen eine qualitätsgerechte Produktion der Blasfolien möglich, sofern sich die Rohstoffeigenschaften und die daraus folgenden Heiz- und Külilbedingungen nichtKnown are control devices for extrusion lines for the production of blown film, the automatic sub-processes such as controlling the width and thickness of the blown film, controlling the temperature profile of the extruder, controlling the melt quality over viscosity-dependent parameters, controlling the screw speed in the extruder and controlling the height of the Calibration basket, its degree of filling and the Abzugsgeachveneitigkeit the successor device as well as the self-starting and reversing from one operating point to. Others (Author collective: Computer-controlled '·' · Extrusion? VDI-Verlag, Dusseldorf 1976 5 Recker ,, H .. ua: Λ Measurement-control-rules in plastics processing, Plastverarbeiter 28 (1977), Se 1-8, 81 ~ 86, 137 - H2; DE-AS-2721609 dated 09.11.1978; author collective: Extrusionsblasformen «, VDI-Verlag, Dusseldorf 1979). Thus, a quality production of blown film is possible, provided that the raw material properties and the consequent heating and cooling conditions are not met

ändern. Bei stärkeren Schwankungen der Rohstoffeigenschaften führt auch die Regelung der Schmelzequalität nicht zur geforderten Folienqualität.to change. With greater fluctuations in the properties of the raw materials, the regulation of the melt quality does not lead to the required film quality.

Es ist bekannt, daß mit den gebräuchlichen Steuereinrichtungen für Extrusionsanlagen zur Blasfolienherstellung wichtige Qualitätseigenschaften der Folie nicht fortlaufend direkt oder indirekt gemessen werden. Als solche Qualitätsmerkmale der Folie werden eine Reihe mechanischer und optischer Eigenschaften wie Zugfestigkeit längs und quer, Reißdehnung längs und quer, Blockverhalten, Gleitverhalten und Trübung angesehen» Für die Mehrzahl dieser Größen fehlen entsprechende, kontinuierlich arbeitende Meßeinrichtungen.It is known that with the conventional control devices for extrusion lines for blown film production important quality properties of the film are not continuously measured directly or indirectly. As such quality features of the film a number of mechanical and optical properties such as tensile strength longitudinal and transverse, elongation at break and crosswise, block behavior, sliding behavior and turbidity are considered »For the majority of these sizes are missing corresponding, continuously operating measuring devices.

Steuereinrichtungen für Extrusionsanlagen zur Blasfolienproduktion bei Einhaltung der Folienqualität sowohl bezüglich geometrischer Abmessungen als auch mechanischer und optischer Eigenschaften unter veränderlichen Rohstoffeigenschaften ohne zusätzliche manuelle Eingriffe sind bisher nicht dargestellt worden.Control devices for extrusion lines for blown film production in compliance with the film quality both in terms of geometric dimensions and mechanical and optical properties under variable raw material properties without additional manual intervention have not been shown.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, die Herstellung von Blasfolien bestimmter Breite und Dicke sowie geforderter mechanischer und optischer Qualität bei veränderlichen Rohstoffeigenschaften zu gewährleisten» . The invention is based on the aim to ensure the production of blown films of certain width and thickness and required mechanical and optical quality with variable raw material properties ».

.Darlegung des Wesens der Erfindung.Development of the essence of the invention

Technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wirdTechnical problem, which is solved by the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur stabilen automatischen Steuerung von Extrusionsanlagen für die Blasfolienproduktion mit Außen- oder kombinierter Außen/Innenluftkühlung darzustellen, die bei variabler Rohstoffqualität eine geforderte, geometrische, mecha·The invention is based on the object of representing a device for stable automatic control of extrusion systems for blown film production with external or combined external / internal air cooling, which, with variable raw material quality, requires a required, geometric, mecha ·

nische und optische Parameter umfassende Folienqualität mit hinreichender Genauigkeit garantiert.niche and optical parameters comprehensive film quality with reasonable accuracy guaranteed.

Merkmale der Erfindung *Features of the invention *

Erfindungsgemäß enthält die Vorrichtung zur Steuerung von Extrusionsanlagen für die Blasfolienherstellung folgende Elemente: Eingabe einheit en, Koordinator, Meßwerterf assungseinheit, lleßwertverarbeitungseinheit, Vergleicher, Register, Reglerverbund, Optjümalwertsuchsystem mit Datenspeicher, Ausgabeeinheiten, Umschalteinheiten und Stellbäugruppen, According to the invention, the device for controlling extrusion lines for blown film production contains the following elements: input unit, coordinator, measured value detection unit, feed value processing unit, comparator, register, controller network, optical data search system with data memory, output units, switching units and control modules,

Nach dem erfindungsgemäßen Gedanken wird in der Vorrichtung die nachfolgend dargelegte Struktur der genannten Elemente realisiert.According to the inventive concept, the structure of the elements mentioned below is realized in the device.

Eine Eingabeeinheit zur Wahl.und zum Start eines Steuerungsprogramms insbesondere für das Anfahren, den Normalbetrieb oder die SortimentUmstellung und eine weitere Eingabeeinheit für Anfangsinformationen wie Rohst offqualität, Anlagenkennzeichen, Foliensorte und Rechenkonstanten sind mit dem Koordinator verbunden, der den Informationsfluß und die Informationsverarbeitung innerhalb der Vorrichtung in bestimmter Folge entsprechend dem gewählten Betriebsregime absichert.An input unit for selecting and starting a control program, in particular for startup, normal operation or assortment conversion, and another input unit for initial information, such as raw material quality, system identifier, film type and arithmetic constant, are connected to the coordinator, which controls the information flow and information processing within the apparatus hedged in a certain order according to the chosen operating regime.

Bei Wahl des Steuerungsprograxnms Anfahren ist der Koordinator einmal über das Register, zum anderen direkt mit dem Optimalwertsuchsystem gekoppelt, das mit dem Datenspeicher in .Wechselwirkung steht. Das Register wird mit einer Rohst offkennzahT in der im na'ehfolgenden Ausführungsbeispiel dargelegr» ' . ten Bedeutung geladen« Das Optimalwertsuchsysteni bestimmt aus den Anfangsinformationen sowohl die Optimalwerte für das Temperaturprofil des Extruders einschließlich Formwerkzeug, die Extruderschneckendrehzahl und .den gesamten Kühlluftdurchsatz dar Extrusionsanlage als auch die Anfangseinstellwerte für die .Abzugsgaschwindigkeit sowie die Höhe undWhen selecting the start control program, the coordinator is once coupled via the register and, on the other hand, directly to the optimum value search system, which interacts with the data memory. The register is displayed with a raw cutoff number in the embodiment to follow. The optimum value search system determines from the initial information both the optimum values for the temperature profile of the extruder including the mold, the extruder screw speed and the total cooling air throughput of the extrusion system as well as the initial setting values for the drawing speed and the height and

den Durchmesser des Kalibrierkorbes bei Außen/Innenluftkühlaystemen.. An das Optiinalwertsuchsystom ist eine Ausgabeeinheit für die ermittelten Optimal- und Anfangswerte gekoppelt und daran, parallel zueinander, Punktionsketten aus Umschalteinheit und Stellbaugruppe, über die die -genannten Werte stellwirksam werden, the diameter of the calibration basket in Außen / Innenluftkühlaystemen .. To the Optiinalwertsuchsystom an output unit for the determined optimal and initial values are coupled and thereon, parallel to each other, puncture chains of switching unit and actuator assembly over which the above-mentioned values are acting,

Bei Wahl des Steuerprogramms Normalbetrieb ist der Koordinator einmal mit dem Reglerverbund für Folienbreite und -dicke insbesondere zur Sollwerteinstellung, zum anderen mit einem Adaptionssystem für die Rohstoffkennzahl, bestehend aus· der Punktionskette Meßwerterfassungseinheit, Meßwertverarbeitungseinheit j Vergleicher, Register, Optimalwertsuchsystem mit Datenspeicher, Ausgabeeinheit, Umschalteinheit und Stellbaugruppe, gekoppelt. Durch das Adaptionssystem wird eine globale Qualitätskenngröße, für wesentliche mechanische und optische Eigenschaften der Folie unter Berücksichtigung der Dynamik des Extrusionsvorgangs ermittelt, auf das Verbleiben in einem einstellbaren Toleranzband überprüft und bei Über- oder Unterschreitung dieses Toleranzbandes die Rohstoffkennzahl im Register um eine Einheit im Sinne einer Beseitigung der Abweichung geändert. Daraufhin werden neue Optimalwerte für das Temperaturprofil, die Schneckendrehzahl und den gesagten Kühlluftdurchsatz der Extrusionsanlage bestimmt und ausgegeben. Der Vergleicher ist mit dem Reglerverbund gekoppelt, wodurch das Adaptionssystem zur Vermeidung von Instabilität verriegelt wird, wenn Polienbreite oder -dicke um einen festgelegten Betrag von ihrem Sollwert abweichen, ' · When selecting the control program normal operation of the coordinator is once with the controller composite for film width and thickness especially for setpoint adjustment, on the other with an adaptation system for the raw material index, consisting of · the puncture chain data acquisition unit, Meßwertverarbeitungseinheit j comparator, register, optimum value search system with data storage, output unit, switching unit and actuator assembly, coupled. By the adaptation system, a global quality characteristic, for essential mechanical and optical properties of the film under consideration of the dynamics of the extrusion process is determined, checked for remaining in an adjustable tolerance band and exceeding or falling below this tolerance band, the raw material index in the register by one unit in terms of Elimination of deviation changed. Then new optimal values for the temperature profile, the screw speed and the said cooling air flow rate of the extrusion system are determined and output. The comparator is coupled to the governor assembly which locks the adaptation system to prevent instability when the pole width or thickness deviates from its nominal value by a specified amount.

Bei Wahl des Steuerungsprogramms Sortiment umsteilung ist der Koordinator einmal mit dem Regelverbund· für Folienbreite und -dicke insbesondere zur Sollwerteinstellung, zum anderen, nach Sperrung des Adaptionssystems für die Rohstoffkennzahl, mit der Punktionskette aus Optimalwertsuchsystem einschließlich Datenspeicher, Ausgabeeinheit,When selecting the control program assortment redistribution, the coordinator is once with the control group · for film width and thickness, in particular for setpoint adjustment, on the other hand, after disabling the adaptation system for the raw material code, with the punctuation chain from optimum value search system including data memory, output unit,

Umschalteinheit und Stellbaugruppe gekoppelt. Durch die genannte Funktionskette werden aus den neu eingegebenen Anfangsinformationen wiederum die Optimalwerte- für das Temperaturprofil, die Schneckendrehzahl und den gesamten Kühlluftdurchsatz der Extrusionsanlage bestimmt und ausgegeben.Switching unit and control module coupled. By means of said functional chain, the optimum values for the temperature profile, the screw speed and the total cooling air throughput of the extrusion installation are determined and output from the newly entered initial information.

Die Meßwerterfassungseinheit enthält insbesondereThe measured value acquisition unit contains in particular

- eine Höhenmeßeinrichtung für die Frostlinie oder- a height measuring device for the frost line or

- eine Temperaturmeßeinrichtung für die Folienoberflächentemperatur nach Abschluß des Einfriervorgangs oder eine davon abhängige Größe odera temperature measuring device for the film surface temperature after completion of the freezing process or a size dependent thereon or

- eine Meßeinrichtung für die' Blasenform mit Verarbeitung der Meßwerte zu einem Formfaktora measuring device for the bubble shape with processing of the measured values into a form factor

zur Erfassung der globalen Qualitätskenngröße für wesentliche mechanische und optische Eigenschaften der Folie.for recording the global quality characteristic for essential mechanical and optical properties of the film.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß anliegender Skizze näher erläutert werden. Die Skizze enthält folgende Positionen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment according to attached sketch. The sketch contains the following positions:

1t 2, 31t 2, 3 - Eingabeeinheit- Input unit 44 - Koordinator- Coordinator 55 - Meßwerterfassungseinheit- Data acquisition unit 66 - Meßwertverarbeitungseinheit- Measurement processing unit 77 - Vergleicher- Comparator 88th - Register- Register 99 - Reglerverbund- Controller network •10• 10 - Optimalwertsuchsystem- Optimal value search system 11 '11 ' -" Datenspeicher' ·- "Datastore" · 12, 1312, 13 - Ausgabeeinheit- Output unit 14, 1514, 15 - Umschalteinheit- Switching unit 16, 17, 1816, 17, 18 - Stellbaugruppe- Control module

Botrachtet wird eine Extrusionsanlage zur Herstellung von Blasfolie nach dem Prinzip der Außenluftkühlung. Die zurThe object is an extrusion line for the production of blown film based on the principle of outside air cooling. The to

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Steuerung dieser Anlage dienende erfindungsgemäße Vorrichtung zwischen den Ebenen der Eingabeeinheiten 1, 2, 3 und Umschalteinheit en 14, 15 kann durch einen Prozeßrechner oder einen Mikrorechner verwirklicht werden. Der verwendete Rechner wird mit allen benötigten Ablauf algorithrnen, Berechnungsgleichungen und Daten zur Realisierung der Punktion von Koordinator 4, Meßwertverarbeitungseinheit 6, Vergleicher 7, Register 8, Reglerverbund 9S Optimalwertsuchsystem 10 und Ausgabeeinheiten 12 und 13 geladen. Die Meßgrößen werden in der Meßwerterfassungseinheit 5 zyklisch abgefragt und durchlaufen A/D-Umsetzer,. sofern sie nicht bereits in geeignet codierter Form vorliegen.Control of this system serving device according to the invention between the levels of the input units 1, 2, 3 and switching unit s 14, 15 can be realized by a process computer or a microcomputer. The computer used will be loaded with all the necessary procedures, calculation equations and data for realizing the puncture of coordinator 4, measured value processing unit 6, comparator 7, register 8, controller network 9 S optimum value search system 10 and output units 12 and 13. The measured variables are polled cyclically in the measured value acquisition unit 5 and pass through A / D converters. unless they are already in a suitably coded form.

Die Funktion der Vorrichtung setzt voraus, daß neben Folienbreite und -dicke insbesondere eine globale Qualitätskenngröße Q für wesentliche mechanische und optische Eigenschaften der Folie und eine die Rohstoffqualität kennzeichnende, durch technologische Untersuchungen bestimmbare Klassenzahl zu Stellbefehlen verarbeitet werden. Als globales Charakteristikum für die Zugfestigkeit, die Reißdehnung, das Blockverhalten, das Gleitverhalten und die Trübung der Folie haben sich insbesondere die Höhe der Einfrierzone, die Folienoberflächentemperatur nach Abschluß des Einfriervorgangs bzw. eine davon abhängige Größe oder ein die Blasenform charakterisierender Formfaktor erwiesen. Q muß einmal fortlaufend meßbar, zum anderen mittels einer durch Prozeßanalyse für eine konkrete Anlage gewonnenen Modellgleichung aus Prozeßdaten berechenbar sein. Die geforderte Folienqualität wird durch ein aus dem zulässigen Wertebereich der Folienmerkmale bestimmtes Gebiet umrissen, für dessen obere Grenze Qq0 eine weitere Modellgleichung des Prozesses existieren muß. Bei nachgewiesener Abhängigkeit· der Kenngröße Q von der Extruderschneckendrehzahl stellt die GleichungThe function of the device requires that in addition to film width and thickness in particular a global quality parameter Q for essential mechanical and optical properties of the film and a raw material quality, determinable by technological studies class number are processed to control commands. In particular, the height of the freezing zone, the film surface temperature after completion of the freezing process or a size dependent thereon, or a shape factor characterizing the shape of the bubbles, have proven to be a global characteristic of the tensile strength, the elongation at break, the blocking behavior, the sliding behavior and the haze of the film. On the other hand, Q must be continuously measurable and, on the other hand, calculable from process data by means of a model equation obtained by process analysis for a specific plant. The required film quality is outlined by a region determined from the permissible value range of the film features, for the upper limit Qq 0 of which a further model equation of the process must exist. With proven dependence of the parameter Q on the extruder screw speed, the equation

Q~QGo = 0 U)Q ~ Q Go = 0 U)

die Zielfunktion zur Optimierung dieser Schneckendrehzahl und damit der Ausstoßleistung dar. Außerdem müssen die Einstellwerte des optimalen Temperaturprofils über diethe objective function for optimizing this screw speed and thus the output power. In addition, the setting values of the optimum temperature profile have to be compared with the

Temperaturzonen des Extruders einschließlich Formwerkzeug und der optimale Kühlluftstrom aus Prozeßdaten durch IJodellgleichungen berechenbar sein.Temperature zones of the extruder including mold and the optimal cooling air flow from process data can be calculated by IJodellgleichungen.

Nach Einstellen des Steuerungsprogramms Anfahren über die Eingabeeinheit 1 werden die Anfangsinformationen (Klassenzahl des Rohstoffes, Kennzahl der Anlage, Kennzahl des zu produzierenden Folientyps, Sollbreite und Solldicke der Folie sowie eine Rechenkonstante c für die Gleichung (^ X- )) über die Eingabe einheit 2 bereitgestellt. Bei Programmstart werden in festgelegter Zeitfolge der Maschinenbunker geöffnet, die Hilfsenergien zur Heizung bzw. Kühlung der Temperaturzonen des Extruders einschließlich Formwerkzeug, zum Betrieb der Extruderschnecke, des Kühlluftgeblaees und der Abzugsvorrichtung einschließlich Aufwickelmaschine zugeschaltet (Stellbaugruppe 18). Nach Laden des Registers 8 mit der Klassenzahl des Rohstoffes bestimmt das Optimalwertsuchsystem 10 in Verbindung mit dem Datenspeicher 11 aus den vorliegenden Anfangsinformationen die Einstellvyerte des optimalen Temperaturprofils über die Temperaturzonen des Extruders einschließlich Formwerkzeuge Anschließend erfolgt die Berechnung des optimalen Einstellwertes der Extruderschneckendrehzahl unter Zugrundelegung der Zielfunktion (M-)* Danach wird die Anfahrabzugsgeschwindigkeit aus dem Datenspeicher abgefragt und abschließend der optimale Kühlluftstrom bestimmte Sämtliche Einstellwerte werden durch die Ausgabeeinheit 13 über die vom Koordinator 4 in die benötigte Stellung gesteuerten Umschalteinhei.ten H und 15 als Impulse an die Stellbaugruppen 16 und • 17.ausgegeben. Der Beschreibung ist eine Ausfuhrungsvariante· . zugrunde gelegt, bei der die Impulsdauer die Änderung gegenüber dem Istwert der Einstellgrößen ausdrückt (Inkremental—-ausgabe). Das macht eine Rückmeldung der Istwerte in die Vorrichtung erforderlich. Nach Austritt der Schmelze aus dem Werkzeugringspalt wird die Masse bei gleichzeitiger Kühlung manuell in die Flachlege- und Abquetscheinrichtung eingezogen und der Folienschlauch dabei aufgeblasen. Außerdem wird die Abzugsge sciiwindigkei t erhöht. Das Aufblasen desAfter setting the control program start via the input unit 1, the initial information (class number of the raw material, index of the system, index of the film type to be produced, target width and target thickness of the film and a calculation constant c for the equation (^ X-)) on the input unit 2 provided. At program start the machine bunker are opened in a fixed time sequence, the auxiliary energy for heating or cooling of the temperature zones of the extruder including mold, the operation of the extruder screw, the Kühlluftgeblaees and the trigger device including rewinder switched (actuator assembly 18). After loading the register 8 with the class number of the raw material, the optimum value search system 10 in conjunction with the data memory 11 from the present initial information determines the Einstellverwert the optimal temperature profile over the temperature zones of the extruder including forming tools Then, the calculation of the optimal set value of the extruder screw speed on the basis of the objective function ( The setting is then read by the output unit 13 via the changeover units H and 15 controlled by the coordinator 4 to the required position as pulses to the control modules 16 and 17 .ausgegeben. The description is an embodiment variant. is used as the basis for which the pulse duration expresses the change from the actual value of the setting values (incremental output). This requires a feedback of the actual values in the device. After exiting the melt from the tool-ring gap, the mass is manually drawn into the flax-laying and squeezing device with simultaneous cooling, and the film tube is thereby inflated. In addition, the deduction rate is increased. The inflation of the

Polienschlauches und die Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeit erfolgt von der Eingabeeinheit 3 aus durch Stellimpulse beliebiger Dauer, wobei für die Zeitdauer des Eingriffs die Umschalteinheit 14 in die benötigte Stellung gesteuert wird. Der Anfahrvorgang ist beendet, wenn Folienbreite und -dicke ihrem Sollwert angeglichen sind und die Folienbahn in die Aufwickelmaschine eingelegt ist»Polienschlauches and increasing the withdrawal speed is carried out by the input unit 3 by adjusting pulses of any duration, for the duration of the intervention, the switching unit 14 is controlled in the required position. The starting process is completed when the film width and thickness are adjusted to their target value and the film web is inserted in the rewinder »

Nach Einstellen des Steuerungsprogramms Normalbetrieb mit der Eingabeeinheit 1 und Programmstart wird über die Elemente Meßwerterfassungseinheit 5, Meßwertverarbeitungseinheit 6, Reglerverbund 9» Ausgabeeinheit 12, ümschalteinheit I4 und Stellbaugruppe 16 eine (nach dem Abtastprinzip arbeitende) Verbundregelung von Folienbreite und -dicke wirksam gemacht, bei der bevorzugt zunächst die Folienbreite, danach die' Foliendicke auf den Sollwert gebracht werden,, Zur Unterdrückung hochfrequenter stochastischer Störungen erfolgt in der Meßwertverarbeitungseinheit β eine digitale Filterung«, Der Stelleingriff wird im Falle der Breitenregelung bekanntermaßen durch Änderungen der Stützluftmenge vorgenommen, bei der Dickenregelung durch Änderung der Abzugsgeschwindigkeit. Störende Beeinflussungen der gekoppelten Regelkreise werden vermindert, indem der Dickenregelkreis innerhalb der Baueinheit 9 gesperrt wird, wenn die Breitenabweichung vom Sollwert einen festgesetzten Betrag überschritten hat. Für die Erfindung ist wesentlich, daß der Vorrichtung die globale Qualitätskenngröße Q der Folie zur Verfugung steht (Ermittlung über Meßwerterfassungseinheit 5 und Meßwertverarbeitungseinheit 6)e Das Meßergebnis wird im Vergleicher 7 auf das Verbleiben in einem Toleranzband . / >,... After setting the control program normal operation with the input unit 1 and program start is on the elements Meßwerterfassungseinheit 5, measured value processing unit 6, controller assembly 9 »output unit 12, ümschalteinheit I4 and actuator assembly 16 (working on the principle of sampling) composite control of film width and thickness made effective in the In order to suppress high-frequency stochastic disturbances, a digital filtering takes place in the measured-value processing unit β. In the case of width control, the control action is known to be made by changes in the quantity of supporting air; the withdrawal speed. Disturbing influences of the coupled control loops are reduced by the thickness control loop is locked within the unit 9 when the width deviation from the target value has exceeded a predetermined amount. For the invention, it is essential that the device has the global quality parameter Q of the film at its disposal (determination via measured value acquisition unit 5 and measured value processing unit 6). E The measurement result is kept in the comparator 7 in a tolerance band. / >, ...

QGo-c< Q^Q00 + c <** )Q Go -c <Q ^ Q 00 + c <**)

überprüft, wobei c ein aus der Klassenbreite des Rohstoffes folgender Bereichswert in der physikalischen Einheit von Q ist. Bei der Verletzung dieser Bedingung wird die Rohstoff-Klassenzahl im Register 8 um eine Einheit im Sinnewhere c is a domain value following the class width of the raw material in the physical unit of Q. If this condition is violated, the raw material class number in Register 8 will be one unit in the sense

31603 731603 7

einer Beseitigung der Abweichung verändert. In festgelegter Folge werden neue Optimaleerte für das Temperaturprofil, die Schneckendrehzahl (Zielfunktion (#-)) und den Kühlluftatrom der Extrusionsanlage bestimmt. Die Dynamik des Extrusionavorganga - insbesondere das Zeitverhalten zwischen Q und dem Temperaturprofil - wird berücksichtigt, indem die Messung von Q zeitquantisiert erfolgt, und zwar als gleitend gemittelter Wert, der über eine definierte Zeitspanne unter Zugrundelegung des Meßzyklusses und eines Gewichtsfaktors ermittelt wird. In Abhängigkeit von der Dynamik des Extrusionsvorgangs wird auch der Kühlluftstrom geändert«, Zur Inkrementausgabe aller Einstellwerte durch die Ausgabeeinheiten 12 und 13 an die Stellbaugruppen 16 und hat der Koordinator 4 die umschalteinheiten 14 und 15 in die benötigte Stellung gesteuert. Das beschriebene Adaptionssystem für die Klassenzahl des Rohstoffes wird aus Stabilitätsgründen für die Zeitspanne verriegelt, in der Folien breite oder -dicke um einen festgelegten Betrag von ihrem Sollwert abweichen.an elimination of the deviation changed. In a defined sequence, new optimizers for the temperature profile, the screw speed (target function (# -)) and the cooling air inlet of the extrusion plant are determined. The dynamics of the extrusion process - in particular the time behavior between Q and the temperature profile - is taken into account by measuring Q in a time-quantized manner as a moving averaged value determined over a defined period of time using the measuring cycle and a weighting factor. Depending on the dynamics of the extrusion process, the cooling air flow is also changed. For the incremental output of all set values by the output units 12 and 13 to the actuator assemblies 16, the coordinator 4 has controlled the switching units 14 and 15 to the required position. The described adaptation system for the class number of the raw material is locked for reasons of stability for the period in which the width or thickness of the foil deviate from its nominal value by a fixed amount.

Nach Einstellen des Steuerungsprogramms Sortiment Umstellung über die Eingabeeinheit 1, Eingabe der geänderten Anfangsinformationen (Baueinheit 2) und Programmstart wird das Adaptionssystem für die Rohst off-Klassenzahl gesperrt. Parallel zur Verbundregelung von Folienbreite und -dicke werden durch das Optimalwertsuchsyatem 10 die Optimalwerte für das Temperaturprofil, die Schneckendrehzahl (Zielfunktion (·)*-)) und den Kühlluftstrom der Extrusionsanlage ermittelt und durch die Ausgabeeinheit 13 in festgelegter Folge inkremental an die Stellba.ugruppe 17 ausgegeben. Die ISn- ' schalteinheiten 14 und 15 verbleiben in der beim Normalbetrieb angenommenen .Stellung. Die Änderung des Kühlluftstromes erfolgt in Abhängigkeit von der Dynamik des Ex- trusionsvorgangs. Nach dem Einschwingen des Prozesses ist die Sortimentumsteilung abgeschlossen,After setting the control program Assortment changeover via input unit 1, entering the changed initial information (unit 2) and program start, the adaptation system for the raw off-class number is disabled. In parallel with the composite control of film width and thickness, the optimal values for the temperature profile, the screw speed (target function (.) *)) And the cooling air flow of the extrusion system are determined by the optimal value search system 10 and incrementally fed to the control module by the output unit 13 in a defined sequence 17 spent. The ISn 'switching units 14 and 15 remain in the assumed in normal operation .Stellung. The change in the cooling air flow is dependent on the dynamics of the extrusion process. After the process has settled, the assortment redistribution is completed,

Nach Einstellen des Steuerungsprogramms Abfahren über dieAfter setting the control program Shut down via the

Eingabe θ inhe it ΐ und Programmstart werden in festgelegter Zeitfolge der Maschinenbunker geschlossen und die Hilfsenergien zur Heizung bzw. Kühlung der Temperaturzonen des Extruders einschließlich Formwerkzeug, zum Betrieb der Extruderschnecke, des Kühlluftgebläses und der Abzugseinrichtung einschließlich Aufwickelmaschine abgeschaltet (Stellbaugruppe 18). Weiterhin werden Verbundregelung und Adaptionssystem verriegelt.Input θ inhe ΐ and program start are closed in a fixed time sequence of the machine bunker and the auxiliary power for heating or cooling of the temperature zones of the extruder including mold, the operation of the extruder screw, the cooling air blower and the trigger device including rewinder shut down (actuator assembly 18). Furthermore, compound control and adaptation system are locked.

Nach Einstellen des Steuerungsprogramms manueller Betrieb über die Eingabeeinheit 1 und Programmstart werden Verbundregelung und Abtastsystem gesperrt.' Die Stellbaugruppen 16 und 17 können dann mittels der Eingabeeinheit 3 durch Stellimpulse beliebiger Dauer direkt betätigt werden, wozu die Umschalteinheiten 14 und 15 in die benötigte Stellung gesteuert sind«After setting the manual program control program via the input unit 1 and program start, the composite control and the sampling system are disabled. ' The actuator assemblies 16 and 17 can then be operated directly by means of the input unit 3 by adjusting pulses of any duration, including the switching units 14 and 15 are controlled in the required position «

Claims (2)

Erfindungsanspruchinvention claim 1. Vorrichtung zur Steuerung von Sxtrusionsanlagen für die Blasfolienherstellung mit Außen- oder kombinierter Außen/ Innenluftkühlung, gekennzeichnet dadurch, daß die Eingabeeinheit (1) zur Wahl und zum Start eines Steuerungsprogramras insbesondere für das Anfahren, den Hormalbetrieb oder die Sortiment Umstellung und die Eingabeeinheit (2) für Anfangsinformationen wie Rohstoffqualität, Anlagenkennzeichen, Foliensorte und Rechenkonstanten mit dem Koordinator (4) verbunden sind, der den Informationsfluß und die Informationsverarbeitung innerhalb der Vorrichtung in bestimmter Folge entsprechend dem gewählten Betriebsregime absichert und der1. Apparatus for controlling Sxtrusionsanlagen for blown film production with outdoor or combined outdoor / indoor air cooling, characterized in that the input unit (1) for selecting and start a control program especially for startup, the hormonal operation or the range conversion and the input unit ( 2) are connected to the coordinator (4) for initial information such as raw material quality, equipment identifier, type of film and calculation constants, which ensures the information flow and the information processing within the apparatus in a specific sequence according to the operating regime selected and the - beim Anfahren einmal über das mit einer Rohstoffkennzahl zu ladende Register (8), zum anderen direkt mit dem in Wechselwirkung mit dem Datenspeicher (11) stehenden Op- fcimalwertsuchsystem (10) gekoppelt ist, das sowohl die Optimalwerte für das Temperaturprofil des Extruders einschließlich Formwerkzeug, die Extrudersehneckendrehzahl und den gesamten Kühlluftdurchsatz der Extrusionsanlage als auch die Anfangseinstellwerte für die Abzugsgeschwindigkeit sowie die Höhe und den Durchmesser des Kalibrierkorbes bei Außen/Innenluftkühlsyateinen aus den Anfangs informationen bestimmt und das durch die Ausgabeeinheit (13) über die Umschalt einheit en (H) und (15)- is coupled once during start-up via the register (8) to be loaded with a raw material index, and secondly directly to the optional value-finding system (10) which interacts with the data memory (11), which both optimizes the optimum temperature profile of the extruder including the mold , the extruder neck speed and the total cooling air flow rate of the extrusion line as well as the initial set values for the take-off speed and the height and diameter of the calibration basket in outdoor / Innenluftkühlsyateinen from the initial information and determined by the output unit (13) via the switching units (H) and (15) • mit den Stellbaugruppen (16) und (17) in Verbindung steht, wodurch die genannten Vierte in geeigneter Form stellwirksam werden, die Optimalwerte in einer SteÜbaugriippe (17), 'die Anfangswerte in einer werteren Stell- -.-· baugruppe (16),• is in communication with the control modules (16) and (17), whereby the fourth said are suitably active in a suitable form, the optimum values in a Steigungsgrippe (17), 'the initial values in a wertere Stell.-.- · assembly (16) . - bei Normalbetrieb einmal mit dem Reglerverbund (9) für Folienbreite und -dicke insbesondere zur Sollwerteinstellung, zum anderen mit einem aus Meßwerterfassungseinheit (5), Meßwertverarbeitungseinheit (6), Verglei-- In normal operation, once with the controller network (9) for film width and thickness in particular for setpoint adjustment, on the other hand with a from Meßwerterfassungseinheit (5), measured value processing unit (6), comparison <*η <_> MS» %SP β *0 \0 ν&> W <* η < _ > MS »% SP β * 0 \ 0 ν &> W eher (7), Register (8), Optimalwertsuchsystem (10) mit Datenspeicher (11), Ausgabeeinheit (13), Umschalteinheit (15) und Stellbaugruppe (17) bestehenden Adaptionssystem für die Rohst offkennzahl gekoppelt ist, wodurch eine globale Qualitätskenngröße für wesentliche mechanische und optische Eigenschaften der Folie unter Berücksichtigung der Dynamik des Extrusionsvorgangs bestimmt, auf das Verbleiben in einem einstellbaren Toleranzband überprüft und bei Über- oder Unterschreitung des Toleranzbandes der Registerinhalt um eine Einheit im Sinne einer Beseitigung der Abweichung geändert wird sowie neue Optimalwerte für das Temper aturpr of il, die Sehneckendrehzahl und d.en gesamten Kühlluftdurchsatz der Sxtrusionsanlage bestimmt und ausgegeben werden, und eine Verbindung zwischen dem Reglerverbund (9) und dem Vergleicher (7) besteht, die das Adaptionssystem bei festgelegten Sollwertabweichungen von Folienbreite und -dicke zur Vermeidung von Instabilität verriegelt,rather (7), register (8), optimum value search system (10) with data memory (11), output unit (13), switching unit (15) and actuator assembly (17) is coupled to the Rohst offkennzahl existing adaptation system, whereby a global quality parameter for essential mechanical and optical properties of the film is determined taking into account the dynamics of the extrusion process, checked for remaining within an adjustable tolerance band and if the tolerance exceeds or falls below the tolerance band the register content is changed by one unit in order to eliminate the deviation and new optimum values for the temperature of il, the Sehneckendrehzahl and d.en total cooling air flow rate of Sxtrusionsanlage determined and output, and a connection between the controller assembly (9) and the comparator (7), which locks the adaptation system at specified setpoint deviations of film width and thickness to avoid instability . - bei SortimentUmstellung einmal mit dem Reglerverbund (9) insbesondere zur Sollwerteinstellung, zum anderen, nach Verriegelung des Adaptionssystems, mit dem Optimalwertsuchsystem (10) einschließlich Datenspeicher (11), Ausgabeeinheit (13), Umschalteinheit (15) und Stellbaugruppe (17) gekoppelt ist, wodurch aus den neu eingegebenen Anfangs informationen wiederum die Optimalwerte für das Temperaturprofil, die Schneckendrehzahl und den gesamten Kühlluftdurchsatz der Extrusionsanlage bestimmt und ausgegeben werden» . ·- When AssetsUmstellung once with the controller network (9) in particular for setpoint adjustment, on the other, after locking the adaptation system with the optimum value search system (10) including data memory (11), output unit (13), switching unit (15) and actuator assembly (17) is coupled , which in turn determines and outputs the optimum values for the temperature profile, the screw speed and the total cooling air throughput of the extrusion plant from the newly entered initial information ». · 2» Vorrichtung- nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwerterfassungseinheit (5) insbesondere2 »Device- according to item 1, characterized in that the measured value detection unit (5) in particular - eine Höhenmeßeinrichtung' für die Frostlinie oder- a height measuring device for the frost line or - eine Temperaturraeßeinrichtung für die Folienoberflächentemperatur nach Abschluß des Einfriervorgangs oder eine davon abhängige Größe odera Temperaturraeßvorrichtung for the film surface temperature after completion of the freezing process or a dependent size or - eine Meßeinrichtung für die Blasenform mit Verarbeitung der Meßwerte zu einem Formfaktor- A measuring device for the bubble shape with processing of the measured values to a form factor zur Erfassung dez globalen Qualitätskenngröße für wesentliche mechanische und optische Folieneigenschaften enthält.contains for detecting dec global quality parameter for significant mechanical and optical film properties. Hierzu eine Seite ZeichnungenFor this a page drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0203479A2 (en) * 1985-05-21 1986-12-03 Reifenhäuser GmbH & Co. Maschinenfabrik Method for producing a plastic film with a low thickness tolerance

Cited By (2)

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EP0203479A2 (en) * 1985-05-21 1986-12-03 Reifenhäuser GmbH & Co. Maschinenfabrik Method for producing a plastic film with a low thickness tolerance
EP0203479A3 (en) * 1985-05-21 1987-01-21 Reifenhauser Gmbh & Co., Maschinenfabrik Method for producing a plastic film with a low thickness tolerance

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