DE3639722C2

DE3639722C2 -

Info

Publication number: DE3639722C2
Application number: DE3639722A
Authority: DE
Inventors: Imre Varga; Laszlo Erdoedi; Gabor Budapest Hu Szervanszky
Original assignee: HIRADASTECHNIKAI GEPGYAR BUDAPEST HU
Current assignee: HIRADASTECHNIKAI GEPGYAR BUDAPEST HU
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1988-12-22
Also published as: DE3639722A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Temperatur einer Schneckenstrangpresse bei der Verarbeitung von Kunststoffen, wobei eine Regelung zur Einstellung der Temperatur eines Sektors einer Schneckenstrangpresse durch einen Leistungsschalter vorgesehen ist. Die Regelung wird im allgemeinen in jedem Sektor verwirklicht.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffen bildet die Verwendung von Schneckenstrangpressen eine herkömmliche Technologie. Bei diesen Anlagen sind sowohl die Temperatur als auch der Druck in den einzelnen Sektoren mit relativ hoher Genauigkeit zu halten. Dazu wurden verschiedene Temperaturregelungen erarbeitet, welche im allgemeinen auf einfache Weise ausführbar sind.

Die Schneckenstrangpresse ist in mehrere Sektoren unterteilt, in denen die Temperatur nach einem vorbekannten Ablauf (mit einer vorgegebenen räumlichen Verteilung) einzustellen ist.

Zur Gewährleistung der Temperaturregelung sind mehrere Anlagen bekannt, wie z. B. die in den US-Patentschriften 43 26 255 und 42 90 986 dargestellten Anordnungen, die zur effektiven Regelung der Temperatur eingesetzt werden können. In diesem Zusammenhang ist auch zu verweisen auf die Firmenschrift H & B, technische Dokumentation, DC/D6:219, Oktober 1963, ferner auf die deutsche Zeitschrift "Kunststoffe", Band 53, 1963, Heft 6, S. 379-384 und schließlich allgemein auf Dr.-Ing. H. Meinhold, Schaltungen der Elektronik, 3. Auflage, Dr. Alfred Hüthig Verlag Heidelberg, 1973, S. 45-52.

Das Problem der Temperaturregelung besteht darin, daß bei einem Schadhaftwerden sowohl des Regelsystems als auch der damit verbundenen Eingriffseinheiten die Verschlechterung der Qualität des Endproduktes erfolgt, da die Gegenmaßnahmen lediglich mit einer Verspätung getroffen werden können. Das Personal kann aufgrund der Beobachtung der Qualität des Endproduktes, sowie der Anzeige der Meßgeräte die Veränderung der Arbeitsbedingungen lediglich mit einer Verspätung vornehmen. In dieser Zeit geht eine bedeutende Menge des Kunststoffes zugrunde, welche zur Erzeugung eines Endproduktes erwünschter Qualität nicht geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Temperaturregelung zu erarbeiten, die bei effektiver Regelung der Temperatur die Möglichkeit bietet, beim Schadhaftwerden der Regelung ein Fehlersignal zu erzeugen und dadurch die Bedingungen für eine schnelle Verbesserung der Fehler zu schaffen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer Schneckenstrangpresse bei der Verarbeitung von Kunststoffen erarbeitet worden, die jedem Sektor einer Schneckenstrangpresse angeordnet eine Regeleinheit zur Einstellung der Temperatur eines Sektors durch einen Leistungsschalter enthält, wobei erfindungsgemäß der Ausgang der Regeleinheit mit einem ersten Komparator verbunden ist, weiters eine Probenahmeeinheit vorgesehen ist, die ein der Temperatur des Sektors entsprechendes Signal empfängt und einem zweiten Komparator zugeführt ist, wobei der erste Komparator und der zweite Komparator einem gesteuerten Schalter zugeführt ist, dessen Ausgang ein Fehlersignal leistet oder einem Fehlersignalgenerator zugeführt ist.

Das Schadhaftwerden der Temperaturerfassung wird berücksichtigt, wenn die Vorrichtung einen das der Temperatur des Sektors entsprechende Signal empfangenden dritten Komparator enthält, wobei zwischen der Probenahmeeinheit und dem zweiten Komparator ein das der Temperatur des Sektors entsprechendes Signal mit dem Ausgangssignal der Probenahmeeinheit summierender Summierer vorgesehen ist, und daß der Ausgang des dritten Komparators und der Ausgang des gesteuerten Schalters einem ersten ODER-Gatter zugeführt ist.

Eine vorteilhafte Ausführung des vorgeschlagenen Temperaturreglers ist dadurch erreicht, daß der erste und der zweite Komparator zweien im gesteuerten Schalter parallel angeordneten UND-Gatter zugeführt sind, deren Ausgänge einem zweiten ODER-Gatter und dadurch einem Eingang des ersten ODER-Gatters zugeschaltet sind.

Die Zuverlässigkeit der Regelung bei einer Schneckenstrangpresse kann bedeutend erhöht werden, wenn der Fehlersignalgenerator mit weiteren gesteuerten Schaltern verbunden ist, die den Sektoren der Presse entsprechen, wobei vorteilhaft zwischen dem Fehlersignalgenerator und jedem gesteuerten Schalter je ein erstes ODER-Gatter vorgesehen ist.

Gleichfalls zur Lösung der gestellten Aufgabe ist ein Verfahren erarbeitet worden, wobei aufgrund der Temperatur eines Sektors der Schneckenstrangpresse ein Istwertsignal erzeugt und mit einem Sollwertsignal verglichen wird, und aufgrund des Vergleichs ein Eingriffsignal zur Veränderung der Temperatur des Sektors erzeugt wird, wobei jedem Sektor ein Sollwertsignal nach einer vorbestimmten Temperaturverteilung und ein Istwertsignal zugeordnet sind, und erfindungsgemäß wichtig ist, daß ein Pegelbereich für das Eingriffsignal bestimmt wird, das Eingriffsignal mit dem Pegelbereich verglichen wird, dem Istwertsignal eine Probe genommen wird, der Probenahme entsprechend ein Speichersignal erzeugt und zyklisch mit dem Istwertsignal bei der Bestimmung ihres Unterschieds verglichen wird, und ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn das Eingriffsignal aus dem Pegelbereich herausfällt, der Unterschied einen vorbestimmten Pegel überschreitet und/oder bei maximalem oder minimalem erlaubtem Pegel des Eingriffsignals der Unterschied die Ineffektivität der Regelung erzeugt. Vorteilhaft wird es vorgeschlagen, daß für das Istwertsignal ein Pegelbereich bestimmt, das Iswertsignal mit dem Pegelbereich verglichen und ein Fehlersignal erzeugt wird, falls das Istwertsignal außerhalb des Pegelbereiches liegt.

Die Erfindung wird nachstehend aufgrund von beispielsweise dargestellten Ausführungen, mit Hinweis auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 das Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Temperaturregelung, und

Fig. 2 das Schaltbild einer vorteilhaften Verwirklichung des gesteuerten Schalters der vorgeschlagenen Vorrichtung.

Der erfindungsgemäße Temperaturregler (Fig. 1) ist mit einem Thermometer S 4 eines Sektors H einer Schneckenstrangpresse verbunden, dessen Ausgangssignal B, das den Istwert der Temperatur vertritt, in einem Summierer S mit einem Signal A summiert wird. Das Signal A vertritt den Sollwert der Temperatur und das summierte (dem Temperaturunterschied entsprechende) Signal wird einer elektronischen Regeleinheit S 1 zugeführt. Ein Ausgang der letzteren leitet ein Signal C einerseits zu einem Leistungschalter S 2 und dadurch einer Regeleinheit S 3, andererseits zu einem ersten Komparator M 2. Das dem Istwert entsprechende Signal wird weiters durch eine Probenahmeeinheit M 1 - die mit einem Speicher versehen ist - einem Summierer M 7 zugeführt, der das dem Istwert entsprechende Signal auch empfängt. Der Ausgang des weiteren Summierers M 7 ist einem zweiten Komparator M 3 zugeführt. Die Ausgänge des ersten und des zweiten Komparators M 2 und M 3 sind mit einem gesteuerten Schalter M 6 verbunden. Der Ausgang des gesteuerten Schalters leistet entweder ein Fehlersignal oder ist einem Fehlersignalgenerator D angeschlossen. Es ist zweckmäßig auch einen dritten Komparator M 4 vorzusehen, der das dem Istwert entsprechende Signal empfängt und mit einem ODER-Gatter M 5 verbunden ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des gesteuerten Schalters M 6 verbunden ist und mit seinem Ausgang dem Fehlersignalgenerator D angeschlossen ist. Die Komparatoren M 2, M 3, M 4 weisen - in der Zeichnung nicht angedeutete - Referenzeingänge auf, wodurch die Bedingungen der Komparation - nötigenfalls auch mit Verwendung einer zentralen Steuereinheit - eingestellt werden können.

Eine vorteilhafte Ausführung des gesteuerten Schalters M 6 ist in Fig. 2 zu sehen. Der invertierende Ausgang des ersten Komparators M 2 und der nichtinvertierende Ausgang des zweiten Komparators M 3 sind einem UND-Gatter E, die weiteren Ausgänge derselben Komparatoren sind einem anderen UND-Gatter E angeschlossen, wobei die Ausgänge der UND-Gatter E einem zweiten ODER-Gatter V zugeführt sind.

Die vorgeschlagene Vorrichtung der Temperaturregelung arbeitet auf folgende Weise.

Die Temperatur des Sektors H wird durch den Thermometer S 4 gemessen und ein entsprechendes Ausgangssignal B erzeugt. Das Ausgangssignal B entspricht entweder dem Istwert der Temperatur oder weist einen Pegel auf, der eindeutig das Schadhaftwerden des Thermometers S 4 bedeutet. Im letzten Fall ist der Pegel des Signals B entweder 0 oder sehr hoch. Daraufhin kann der dritte Komparator M 4 ein Ausgangssignal erzeugen, das durch das ODER-Gatter M 5 die Erzeugung eines Fehlersignals erzwingt.

Arbeitet das Thermometer richtig, so wird das Signal periodisch durch die Probenahmeeinheit M 1 getestet. Im Summierer M 7 entsteht ein Signal, das dem Unterschied des in der Probenahmeeinheit M 1 vorübergehend gespeisten Signals und des Signals B entspricht. So kann die Richtung der Temperaturänderung (der Temperaturgradient) bestimmt werden. Der erste Komparator M 2 empfängt ein Signal C, das der Intensität der Temperaturregelung entspricht. Das Signal C bewirkt auf herkömmliche Regelungsweise die Erhöhung oder die Verminderung der Temperatur des Sektors H. Jedoch bei einem Schadhaftwerden der Eingriffseinheiten der Regelung kann es vorkommen, daß die Aufheizung oder die Kühlung des Sektors unmöglich wird. In diesem Falle ist die Intensität der Regelung maximal, jedoch nimmt die Temperaturänderung einen Wert an, der eindeutig auf den Mangel der effektiven Regelung zeigt. In diesem Falle wird der gesteuerte Schalter M 6 tätig sein und bewirkt die Ausgabe des Fehlersignals. Das gleiche erfolgt, wenn eine der Einheiten des Regelsystems beschädigt wird.

Der zweite Komparator M 3 kann auch zur Erzeugung eines Ausgangssignals vorbereitet werden, wenn die Veränderung der Temperatur zu schnell erfolgt.

Derart kann eine Temperaturregelung in jedem Sektor der Schneckenstrangpresse vorgenommen werden.

Es ist noch hierzu zu bemerken, daß das Prinzip der Erfindung auch zur Regelung weiterer Parameter einsetzbar ist; daher kann ein solcher Regler zur Änderung des Drucks, Durchflusses usw. verwendet werden. Der Fehlersignalgenerator D kann auch mit dem ODER-Gatter M 5 identifiziert werden, jedoch ist es vorteilhaft, einen solchen Fehlersignalgenerator D zu verwenden, der mit mehreren ODER-Gattern M 5 entsprechend weiteren zu regelnden Parametern und/oder Sektoren verbunden ist und einen Stromkreis enthält, der das auszugebende Fehlersignal mit der Information ergänzt, bei welchem Fühler der Fehler erfaßt worden ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer Schneckenstrangpresse bei der Verarbeitung von Kunststoffen, die eine Regeleinheit zur Einstellung der Temperatur eines Sektors einer Schneckenstrangpresse durch einen Leistungsschalter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Regeleinheit (S 1) mit einem ersten Komparator (M 2) verbunden ist, weiters eine Probenahmeeinheit (M 1) vorgesehen ist, die ein der Temperatur des Sektors (H) entsprechendes Signal empfängt und einem zweiten Komparator (M 3) zugeführt ist, wobei der erste Komparator (M 2) und der zweite Komparator (M 3) einem gesteuerten Schalter (M 6) zugeführt ist, dessen Ausgang ein Fehlersignal leistet oder einem Fehlersignalgenerator (D) zugeführt ist.

2. Vorrichtung zur Temperaturregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen das der Temperatur des Sektors (H) entsprechende Signal empfangenden dritten Komparator (M 4) enthält, wobei zwischen der Probenahmeeinheit (M 1) und dem zweiten Komparator (M 3) ein das der Temperatur des Sektors (H) entsprechendes Signal mit dem Ausgangssignal der Probenahmeeinheit summierender Summierer (M 7) vorgesehen ist, und daß der Ausgang des dritten Komparators (M 4) und der Ausgang des gesteuerten Schalters (M 6) einem ersten ODER-Gatter (M 5) zugeführt ist.

3. Vorrichtung zur Temperaturregelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Komparator (M 2, M 3) zweien im gesteuerten Schalter (M 6) parallel angeordneten UND-Gatter (E) zugeführt sind, deren Ausgänge einem zweiten ODER-Gatter (V) und dadurch einem Eingang des ersten ODER-Gatters (M 5) zugeschaltet sind.

4. Vorrichtung zur Temperaturregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlersignalgenerator (D) mit weiteren gesteuerten Schaltern (M 6) verbunden sind, die den anderen Sektoren (H) der Schneckenstrangpresse angeschlossen sind.

5. Vorrichtung zur Temperaturregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fehlersignalgenerator (D) und jedem gesteuerten Schalter (M 6) je ein erstes ODER-Gatter (M 5) vorgesehen ist.

6. Verfahren zur Regelung der Temperatur einer Schneckenstrangpresse bei der Verarbeitung von Kunststoffen, wobei aufgrund der Temperatur eines Sektors der Schneckenstrangpresse ein Istwertsignal erzeugt und mit einem Sollwertsignal verglichen wird, und aufgrund des Vergleichs ein Eingriffsignal zur Veränderung der Temperatur des Sektors erzeugt wird, wobei jedem Sektor ein Sollwertsignal nach einer vorbestimmten Temperaturverteilung und ein Istwertsignal zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pegelbereich für das Eingriffsignal bestimmt wird, das Eingriffsignal mit dem Pegelbereich verglichen wird, dem Istwertsignal eine Probe genommen wird, der Probenahme entsprechend ein Speichersignal erzeugt und zyklisch mit dem Istwertsignal bei der Bestimmung ihres Unterschieds verglichen wird, und ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn das Eingriffsignal aus dem Pegelbereich herausfällt, der Unterschied einen vorbestimmten Pegel überschreitet und/oder bei maximalem oder minimalem erlaubtem Pegel des Eingriffsignals der Unterschied die Ineffektivität der Regelung erzeugt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für das Istwertsignal ein Pegelbereich bestimmt, das Istwertsignal mit dem Pegelbereich verglichen und ein Fehlersignal erzeugt wird, falls das Istwertsignal außerhalb des Pegelbereiches liegt.