JP2662197B2 - Thickness control device - Google Patents

Thickness control device

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JP2662197B2
JP2662197B2 JP6318781A JP31878194A JP2662197B2 JP 2662197 B2 JP2662197 B2 JP 2662197B2 JP 6318781 A JP6318781 A JP 6318781A JP 31878194 A JP31878194 A JP 31878194A JP 2662197 B2 JP2662197 B2 JP 2662197B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶融された高分子材
料、例えばフィルムやシートの厚みを制御する厚み制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thickness control device for controlling the thickness of a molten polymer material, for example, a film or sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】フィルムやシートを製造する押出成形等
では、上記フィルムやシートの厚さを一定の厚さにした
製品を製造する必要がある。そこで、従来では、例えば
特公平6−75908号公報に記載されるごとく、ダイ
スロットの長手方向に複数のヒータを配置し、検出した
ダイリップ温度に対して観測器が制御アルゴリズムを用
いて状態推定を行い、上記状態推定に基づいて各ヒータ
の温度制御を行っていた。
2. Description of the Related Art In extrusion molding for producing a film or sheet, it is necessary to produce a product in which the thickness of the film or sheet is made constant. Therefore, conventionally, as described in Japanese Patent Publication No. 6-75908, for example, a plurality of heaters are arranged in the longitudinal direction of the die slot, and the observer estimates the state of the detected die lip temperature using a control algorithm. Then, the temperature of each heater is controlled based on the state estimation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
では、制御アルゴリズムで状態推定を行ってヒータの温
度制御を行うので、実際に発生する各ヒータの温度干渉
を補償することが困難となるという問題点があった。ま
た、上記従来例では、観測器を用いて状態推定を行う
が、観測器ゲイン行列Lの選択が難しく、推定を行う時
に誤差が生じやすいという問題点もあった。さらに、上
記従来例では、途中の瞬間温度変化にはとらわれずに、
時間経過とともに推定誤差を小さくしてシートの厚みを
合わせるので、実際の温度と推定した温度との間にギャ
ップが生じることがあり、厚み分布が一定にならないと
いう問題点もあった。
However, in the above conventional example, since the temperature of the heater is controlled by estimating the state by the control algorithm, it is difficult to compensate for the temperature interference of each heater which actually occurs. There was a problem. Further, in the above conventional example, state estimation is performed using an observer. However, it is difficult to select an observer gain matrix L, and there is a problem that an error is likely to occur when performing estimation. Furthermore, in the above-mentioned conventional example, regardless of the instantaneous temperature change in the middle,
Since the thickness of the sheet is adjusted by reducing the estimation error with the passage of time, a gap may be generated between the actual temperature and the estimated temperature, and the thickness distribution may not be constant.

【0004】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、ARX(自己回帰外生)モデルを用いて溶融された
高分子材料(以下、「樹脂」という。)の厚み分布を一
定にする厚み制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a constant thickness distribution of a polymer material (hereinafter, referred to as “resin”) melted using an ARX (autoregressive exogenous) model. It is an object to provide a thickness control device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1では、Tダイリップが形成するス
リットの幅方向に複数のヒータからなる加熱手段を設
け、該ヒータを温度制御することによって、溶融された
高分子材料(以下、「樹脂」という。)の厚みを制御す
る厚み制御装置において、前記各ヒータに対応する前記
Tダイリップの吐出口近傍に配設され、該Tダイリップ
の温度を検出する複数の温度センサからなる温度検出手
段と、前記検出された温度を変数として、自己回帰外生
モデルに基づいて前記ヒータの状態変数を算出する状態
変数算出部からなる算出手段と、前記算出された状態変
数に応じて前記ヒータを温度制御するコントローラ部か
らなる多変数温度制御手段とを備えた厚み制御装置が提
供される。
According to a first aspect of the present invention, a heating means comprising a plurality of heaters is provided in a width direction of a slit formed by a T-die lip, and the temperature of the heater is controlled. Accordingly, in the thickness control device for controlling the thickness of the molten polymer material (hereinafter, referred to as “resin”), the thickness control device is disposed near the discharge port of the T-die lip corresponding to each of the heaters. Temperature detecting means comprising a plurality of temperature sensors for detecting temperature, and calculating means comprising a state variable calculating unit for calculating a state variable of the heater based on an autoregressive exogenous model, using the detected temperature as a variable, There is provided a thickness control device including: a multivariable temperature control unit including a controller unit that controls the temperature of the heater according to the calculated state variable.

【0006】請求項2では、前記各ヒータの間にセラミ
ック等の断熱手段を配設させる。
According to a second aspect of the present invention, a heat insulating means such as ceramic is provided between the heaters.

【0007】[0007]

【作用】請求項1では、ARXモデルを用いてヒータの
状態変数を算出し、上記状態変数に応じてヒータを温度
制御して、Tダイリップの吐出口から吐出される樹脂の
厚み分布を一定にする。請求項2では、各ヒータ間をセ
ラミックで断熱してヒータ間の熱干渉を低減し、ヒータ
からの熱量をTダイ側に与える。
According to the present invention, a heater state variable is calculated using an ARX model, the temperature of the heater is controlled in accordance with the state variable, and the thickness distribution of the resin discharged from the discharge port of the T-die lip is made constant. I do. According to the present invention, the heat interference between the heaters is reduced by insulating the heaters with ceramic, and the amount of heat from the heaters is supplied to the T-die.

【0008】[0008]

【実施例】本発明に係る厚み制御装置を図1乃至図4の
図面に基づいて説明する。図1は、押出成形の概念構成
を示す構成図であり、図2は、図1に示したTダイの構
成を示す斜視図である。図1及び図2において、押出機
11には、Tダイ12が取り付けられており、Tダイ1
2には、スリット形状の吐出口13を形成するダイリッ
プ14,15が設けられている。ダイリップ14の上部
及びダイリップ15の下部には、幅方向に等間隔で複数
のヒータ16が配設されるとともに、各ヒータ16間に
は、セラミック等からなる断熱材17が配設されてい
る。また、ダイリップ14の上部で、かつ吐出口13先
端部の近傍には、各ヒータ16に対応して温度センサ1
8が配設されており、吐出口13先端の温度を検出して
いる。上記温度センサ18は、例えばサーモカップルか
らなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thickness control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing a conceptual configuration of extrusion molding, and FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the T-die shown in FIG. 1 and 2, a T-die 12 is attached to the extruder 11, and the T-die 1
2 is provided with die lips 14 and 15 forming a slit-shaped discharge port 13. A plurality of heaters 16 are arranged at equal intervals in the width direction above the die lip 14 and below the die lip 15, and a heat insulating material 17 made of ceramic or the like is arranged between the heaters 16. A temperature sensor 1 corresponding to each heater 16 is provided above the die lip 14 and near the tip of the discharge port 13.
8 for detecting the temperature at the tip of the discharge port 13. The temperature sensor 18 is, for example, a thermocouple.

【0009】従って、本実施例では、各ヒータ16間に
設けた断熱材17によって、各ヒータ16間の熱干渉を
物理的に低減させることができ、各温度センサ18から
は、熱干渉が少ない吐出口13先端の温度を検出するこ
とができる。なお、本実施例では、ヒータ16及び温度
センサ18を5個づつで構成しているが、この構成個数
は、作成するフィルム又はシート(以下、「シート等」
という。)19の幅に応じて任意に変更可能である。
Therefore, in this embodiment, the heat interference between the heaters 16 can be physically reduced by the heat insulating material 17 provided between the heaters 16, and the heat interference from the temperature sensors 18 is small. The temperature at the tip of the discharge port 13 can be detected. In the present embodiment, the heater 16 and the temperature sensor 18 are configured by five each. However, the number of the components is determined by the film or sheet to be created (hereinafter, “sheet etc.”).
That. ) It can be arbitrarily changed according to the width of 19.

【0010】押出機11で溶融された樹脂は、温度制御
されたTダイ12に送られ、マニホールド20でTダイ
リップの幅方向に流れ、マニホールド20内の樹脂圧力
が十分になった後、吐出口13から押し出されて所定厚
さのシート等19となって、図示しない巻取機に巻き取
られる。図3は、本発明に係る厚み制御装置の構成の一
実施例を示すブロック図である。図において、Tダイ1
2は、ヒータ16によって加熱されており、各温度セン
サ18は、Tダイ12の吐出口13先端のTダイ温度y
(n)(ただし、n:整数)を検出して、状態変数算出部
21とコントローラ部22に出力している。
The resin melted by the extruder 11 is sent to a temperature-controlled T-die 12, flows in the width direction of the T-die lip in a manifold 20, and after the resin pressure in the manifold 20 becomes sufficient, a discharge port is formed. The sheet 13 is extruded from the sheet 13 into a sheet 19 having a predetermined thickness, and is wound by a winder (not shown). FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the configuration of the thickness control device according to the present invention. In the figure, T die 1
2 is heated by a heater 16, and each temperature sensor 18 detects the T-die temperature y at the tip of the discharge port 13 of the T-die 12.
(n) (where n is an integer) is detected and output to the state variable calculator 21 and the controller 22.

【0011】状態変数算出部21は、上記検出されたT
ダイ温度y(n)を多変数として、ARXモデルに基づい
てヒータ16の状態変数X(n)を算出している。すなわ
ち、状態変数算出部21は、各ヒータ16からのTダイ
温度y(n)及び後述するヒータ入力(入力変数)u(n+1)
を順次取り込んで過去値として記憶し、これら時系列デ
ータを利用してARXモデルを、以下の式のごとく構築
する。なお、ここでは、説明を簡単にするために、2入
力2出力系のTダイ温度システムで推定する。
The state variable calculator 21 calculates the detected T
The state variable X (n) of the heater 16 is calculated based on the ARX model using the die temperature y (n) as a multivariable. That is, the state variable calculator 21 calculates the T-die temperature y (n) from each heater 16 and the heater input (input variable) u (n + 1) described later.
Are sequentially taken in and stored as past values, and an ARX model is constructed using the time series data as in the following equation. Here, in order to simplify the explanation, the estimation is performed by a T-die temperature system of a two-input two-output system.

【0012】まず、温度システムの入力と出力の関係を
ARXモデルで表現すると、 y1(n)=a1y1(n-1)+a2y1(n-2)+a3y1(n-3)+a4u1(n-1)+a5u2(n-1) …(1) ただし、y1(n):ある事象(時間)nでの検出温度 y1(n-1):ある事象n−1での検出温度 y1(n-2):ある事象n−2での検出温度 y1(n-3):ある事象n−3での検出温度 u1(n-1):ある事象n−1での一方のヒータ入力 u2(n-1):ある事象n−1での他方のヒータ入力 a1,a2,a3,a4,a5:パラメータ y2(n)=b1y2(n-1)+b2y2(n-2)+b3y2(n-3)+b4u1(n-1)+b5u2(n-1) …(2) ただし、y2(n):ある事象nでの検出温度 y2(n-1):ある事象n−1での検出温度 y2(n-2):ある事象n−2での検出温度 y2(n-3):ある事象n−3での検出温度 b1,b2,b3,b4,b5:パラメータ となる。ここで、y1(n),y1(n-1),y1(n-2),y1(n-
3)と、y2(n),y2(n-1),y2(n-2),y2(n-3)とは、T
ダイでの温度であるので、温度センサによって直接検出
できる。
First, the relationship between the input and output of the temperature system is represented by an ARX model: y1 (n) = a1y1 (n-1) + a2y1 (n-2) + a3y1 (n-3) + a4u1 (n-1) + a5u2 (n-1) (1) where y1 (n): detected temperature at a certain event (time) n y1 (n-1): detected temperature at a certain event n-1 y1 (n-2): certain Detected temperature at event n-2 y1 (n-3): detected temperature at certain event n-3 u1 (n-1): one heater input at certain event n-1 u2 (n-1): certain The other heater input at event n-1 a1, a2, a3, a4, a5: parameter y2 (n) = b1y2 (n-1) + b2y2 (n-2) + b3y2 (n-3) + b4u1 (n-1) + B5u2 (n-1) (2) where y2 (n): detected temperature at a certain event n y2 (n-1): detected temperature at a certain event n-1 y2 (n-2): certain event n -2 detected temperature y2 (n-3): detected temperature at a certain event n-3 b1, b2, b3, b4, b5: parameter Here, y1 (n), y1 (n-1), y1 (n-2), y1 (n-
3) and y2 (n), y2 (n-1), y2 (n-2) and y2 (n-3) are T
Since it is the temperature at the die, it can be directly detected by the temperature sensor.

【0013】次に、状態変数を以下のごとく仮定する
と、 X1(n)=y1(n) …(3) X2(n)=y1(n-1) …(4) X3(n)=y1(n-2) …(5) X4(n)=y2(n) …(6) X5(n)=y2(n-1) …(7) X6(n)=y2(n-2) …(8) 式(1)と式(3)〜(5)とから、 X2(n+1)=y1(n)=X1(n) X3(n+1)=y1(n-1)=X2(n)
Next, assuming the state variables as follows: X1 (n) = y1 (n) (3) X2 (n) = y1 (n-1) (4) X3 (n) = y1 ( n−2) (5) X4 (n) = y2 (n) (6) X5 (n) = y2 (n−1) (7) X6 (n) = y2 (n−2) (8) From the equation (1) and the equations (3) to (5), X2 (n + 1) = y1 (n) = X1 (n) X3 (n + 1) = y1 (n-1) = X2 (n )

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】が導き出され、式(2)と式(6)〜
(8)とから、 X5(n+1)=y2(n)=X4(n) X6(n+1)=y2(n-1)=X5(n)
Equations (2) and (6) to
From (8), X5 (n + 1) = y2 (n) = X4 (n) X6 (n + 1) = y2 (n-1) = X5 (n)

【0016】[0016]

【数2】 (Equation 2)

【0017】が導き出される。そして、上記式(9),
(10)を整理すると、次のようになる。
Is derived. Then, the above equation (9),
The following is a summary of (10).

【0018】[0018]

【数3】 (Equation 3)

【0019】となる。従って、上記式(11)より、プ
ロセス(Tダイ)12の温度状態を観測することが可能
となる。ここで、上記原理に基づいて、図3に示した実
施例の場合を考察する。本実施例は、5入力5出力系の
Tダイ温度システムなので、状態変数算出部21におけ
る温度システムの入力と出力の関係は、
## EQU1 ## Therefore, it is possible to observe the temperature state of the process (T die) 12 from the above equation (11). Here, based on the above principle, the case of the embodiment shown in FIG. 3 will be considered. Since the present embodiment is a T-die temperature system having a 5-input / 5-output system, the relationship between the input and output of the temperature system in the state variable calculator 21 is as follows.

【0020】[0020]

【数4】 (Equation 4)

【0021】ただし、a1〜a5,b1〜b5,c1〜c5,
d1〜d5,e1〜e5:各パラメータ u1(n)〜u5(n):ある事象nでの各ヒータ入力 y1(n)〜y5(n):ある事象nでの各検出温度 X1(n)〜X15(n):状態変数 のごとくになる。ここで、
Where a1 to a5, b1 to b5, c1 to c5,
d1 to d5, e1 to e5: each parameter u1 (n) to u5 (n): each heater input at a certain event n y1 (n) to y5 (n): each detected temperature at a certain event n X1 (n) ~ X15 (n): State variable here,

【0022】[0022]

【数5】 (Equation 5)

【0023】[0023]

【数6】 (Equation 6)

【0024】とすると、上記式(12)の状態変数X(n
+1)と目標温度y(n)の状態方程式は、 X(n+1)=ΦX(n)+Γu(n) y(n)=CX(n) …(13) となる。この式(13)により、プロセス(Tダイ)に
おける温度状態X(n+1)の観測が可能となる。なお、図
3では、状態変数算出部21の出力(状態変数)がX
(n)となっているが、これはコントローラ部22からの
ヒータ入力u(n+1)との時間的な前後関係を便宜上表現
したものであり、(n+1)は、事象の現在の状態を示
し、(n)は、その1つ前の状態を示している。このた
め、状態変数算出部21の現在の状態変数を表現する場
合には、X(n+1)となる。
Then, the state variable X (n) in the above equation (12)
The state equation of (+1) and the target temperature y (n) is as follows: X (n + 1) = ΦX (n) + 状態 u (n) y (n) = CX (n) (13) According to this equation (13), it is possible to observe the temperature state X (n + 1) in the process (T-die). In FIG. 3, the output (state variable) of the state variable calculation unit 21 is X
(n), which expresses the temporal relationship with the heater input u (n + 1) from the controller unit 22 for convenience, and (n + 1) indicates the current state of the event. (N) shows the state immediately before that. Therefore, when expressing the current state variable of the state variable calculation unit 21, it is X (n + 1).

【0025】従って、状態変数算出部21は、図3に示
すように、温度センサ18で検出した温度を多変数とし
て上記状態変数X(n)を算出し、コントローラ部23に
出力する。つまり、本発明において、m入力m出力系
(mは、任意の整数)のTダイ温度システムに対し、A
RXモデルに基づいてヒータの状態変数を算出する時に
は、上記実施例と同様に状態変数を推定することができ
る。
Accordingly, as shown in FIG. 3, the state variable calculator 21 calculates the state variable X (n) using the temperature detected by the temperature sensor 18 as a multivariable, and outputs the calculated state variable X (n) to the controller 23. That is, in the present invention, for a T-die temperature system of m input m output system (m is an arbitrary integer), A
When calculating the state variable of the heater based on the RX model, the state variable can be estimated as in the above embodiment.

【0026】コントローラ部22は、減算器の機能を有
し、予め設定された温度設定値yrと、上記検出された
Tダイ温度y(n)との減算を行い、その減算結果(状態
変数)e(n) e(n)=yr−y(n)=Δy(n) …(14) を算出している。
The controller section 22 has a function of a subtractor, and subtracts a preset temperature set value yr from the detected T-die temperature y (n), and the subtraction result (state variable) e (n) e (n) = yr−y (n) = Δy (n) (14)

【0027】また、コントローラ部22は、入力する状
態変数X(n)に応じてヒータ16のヒータ入力u(n+1)を
算出し、上記ヒータ入力によって各ヒータ16を温度制
御する。すなわち、コントローラ部22では、入力する
過去の状態変数及びヒータ入力を記憶しており、上記過
去の状態変数及びヒータ入力に基づいて、状態変数とヒ
ータ入力の変化量の状態方程式を以下のごとく、 ΔX(n)=X(n+1)−X(n) …(15) Δu(n)=u(n+1)−u(n) …(16) 作成する。ここで、式(13)〜(16)から、 e(n+1)=yr−y(n+1) =yr−CX(n+1) =yr−C[ΔX(n)+X(n)] =yr−CΔX(n)−CX(n) =e(n)−CΔX(n) …(17) となる。また、 ΔX(n+1)=X(n+2)−X(n+1) =ΦX(n+1)+Γu(n+1)−ΦX(n)−Γu(n) =ΦΔX(n)+ΓΔu(n) …(18) となる。この式(17),(18)を整理すると、
The controller 22 calculates a heater input u (n + 1) of the heater 16 in accordance with the input state variable X (n), and controls the temperature of each heater 16 based on the heater input. That is, the controller unit 22 stores past state variables and heater inputs to be input, and based on the past state variables and heater inputs, formulates a state equation of a state variable and a change amount of the heater input as follows: ΔX (n) = X (n + 1) −X (n) (15) Δu (n) = u (n + 1) −u (n) (16) Here, from Equations (13) to (16), e (n + 1) = yr-y (n + 1) = yr-CX (n + 1) = yr-C [.DELTA.X (n) + X (n) ] = Yr−CΔX (n) −CX (n) = e (n) −CΔX (n) (17) ΔX (n + 1) = X (n + 2) −X (n + 1) = ΦX (n + 1) + Γu (n + 1) −ΦX (n) −Γu (n) = ΦΔX (n) + ΓΔu (n) (18) When rearranging equations (17) and (18),

【0028】[0028]

【数7】 (Equation 7)

【0029】また、上記式(14)を整理すると、When rearranging the above equation (14),

【0030】[0030]

【数8】 (Equation 8)

【0031】となる。ここで、評価関数 J=ΣΔy(n)TQΔy(n)+Δu(n)TRΔu(n) …(21) ただし、Q:正定或いは半正定(Q≧0) R:正定(R>0) を最小にする最適制御入力Δu(n)を求めるために、次
のリカッチ方程式を解く必要がある。
## EQU1 ## Here, the evaluation function J = ΣΔy (n) T QΔy (n) + Δu (n) T RΔu (n) (21) where Q: positive or semi-positive (Q ≧ 0) R: positive (R> 0) In order to find the optimum control input Δu (n) that minimizes the following equation, it is necessary to solve the following Riccati equation.

【0032】P=ΦTPΦ+CTQC−ΦTPΓ(R+ΓT
PΓ)-1ΓTPΦ この正定対称解Pから最適制御入力Δu(n)が次のよう
に得られる。
P = Φ T PΦ + C T QC−Φ T PΓ (R + Γ T
PΓ) -1 Γ T PΦ From this positive definite symmetric solution P, the optimal control input Δu (n) is obtained as follows.

【0033】[0033]

【数9】 (Equation 9)

【0034】ここで、e(n)は、最終的に「0」に収束
されるので、制御によってTダイ各部分の温度をやがて
設定値にすることを保証している。従って、コントロー
ラ部22は、上記式(22)と記憶された1つ前のヒー
タ入力の過去値u(n)とから現在のヒータ入力u(n+1) u(n+1)=Δu(n)+u(n) …(23) を求めて、上記ヒータ入力u(n+1)を各ヒータ16及び
状態変数算出部21に出力する。なお、状態変数算出部
21及びコントローラ部22は、CPUで構成すること
が可能である。
Here, since e (n) finally converges to "0", the control guarantees that the temperature of each portion of the T-die will eventually reach the set value. Therefore, the controller unit 22 calculates the current heater input u (n + 1) u (n + 1) = Δu (based on the above equation (22) and the stored past value u (n) of the previous heater input. n) + u (n) (23) and outputs the heater input u (n + 1) to each heater 16 and the state variable calculator 21. Note that the state variable calculation unit 21 and the controller unit 22 can be configured by a CPU.

【0035】次に、図3に示した厚み制御装置の動作を
図4のフローチャートに基づいて説明する。まず、厚み
制御装置では、ARXモデルの各パラメータを設定する
とともに、Tダイ12の吐出口近傍における温度の制御
サンプリング時間を設定する(ステップ101)。
Next, the operation of the thickness control device shown in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in the thickness control device, each parameter of the ARX model is set, and a control sampling time of the temperature near the discharge port of the T-die 12 is set (step 101).

【0036】次に、上記パラメータを設定し直すかどう
か判断する(ステップ102)。ここでは、例えば材質
の異なる材料を押し出す場合等は、上記材質に応じて上
記パラメータを設定し直した方が温度の検出精度が高く
なるためである。ここで、上記パラメータを設定し直す
場合には、ステップ101に戻って再設定を行い、また
パラメータを設定し直さない場合には、各温度センサ1
8によってTダイ12の吐出口近傍における温度検出を
行う。
Next, it is determined whether or not the above parameters are reset (step 102). This is because, for example, when extruding a material having a different material, the temperature detection accuracy becomes higher by resetting the parameters according to the material. Here, if the above parameters are to be reset, the process returns to step 101 and reset, and if the parameters are not reset, each temperature sensor 1
8, the temperature in the vicinity of the discharge port of the T-die 12 is detected.

【0037】状態変数算出部21は、上記制御サンプリ
ング時間に達するたびに(ステップ103)、各温度セ
ンサ18で検出された温度(状態変数)y(n)及びコン
トローラ部22から出力されるヒータ入力u(n+1)の読
み込みと記憶を行う。そして、状態変数算出部21は、
読み込んだ各時系列データと式(12),(13)に基
づいて状態変数X(n)を算出し、上記状態変数X(n)を記
憶するとともに、コントローラ部22に出力する(ステ
ップ10)。
Each time the control sampling time reaches the control sampling time (step 103) , the state variable calculating section 21 detects the temperature (state variable) y (n) detected by each temperature sensor 18 and the heater input output from the controller section 22. Read and store u (n + 1). Then, the state variable calculation unit 21
Each time series data and wherein the read (12), to calculate the state variables X (n) on the basis of (13), stores the state variables X (n), and outputs to the controller 22 (Step 10 4 ).

【0038】コントローラ部22は、上記制御サンプリ
ング時間に達するたびに、状態変数y(n)及び状態変数
X(n)の読み込みと記憶を行う。そして、コントローラ
部22は、読み込んだy(n)の時系列データと式(1
4)に基づいて減算結果e(n)を算出し、状態変数X(n)
の変化量、e(n)及び式(21)〜(23)に基づいて
入力変数(ヒータ入力)u(n+1)を算出し、上記入力変
数u(n+1)を記憶するとともに(ステップ10)、ヒ
ータ16及び状態変数算出部21に出力して、各ヒータ
16の温度制御を行う(ステップ10)。
The controller unit 22 reads and stores the state variable y (n) and the state variable X (n) every time the control sampling time is reached. Then, the controller unit 22 compares the read time-series data of y (n) with the equation (1).
The subtraction result e (n) is calculated based on 4), and the state variable X (n) is calculated.
, An input variable (heater input) u (n + 1) is calculated based on the change amount e (n) and the equations (21) to (23), and the input variable u (n + 1) is stored ( In step 10 5 ), the temperature is output to the heater 16 and the state variable calculator 21 to control the temperature of each heater 16 (step 10 6 ).

【0039】そして、上記厚み制御装置では、ステップ
103に戻って、例えばオペレータからの終了指示がな
されるまで、ヒータ16の温度制御を繰り返し行う。従
って、本実施例では、各ヒータ間に断熱材を設けてヒー
タ間の熱干渉を低減させて、ヒータからの熱量をTダイ
側に与えるとともに、検出された温度を変数として、A
RXモデルに基づいて各ヒータへのヒータ入力を多変数
温度制御するので、状態変数e(n)が「0」に収束し、
ヒータ間の熱干渉や外部からの外乱があってもシート等
の厚み分布を精密に、かつ随時制御することができる。
Then, the thickness control device returns to step 103 and repeatedly controls the temperature of the heater 16 until, for example, an end instruction is given by the operator. Therefore, in the present embodiment, a heat insulating material is provided between the heaters to reduce the thermal interference between the heaters, the amount of heat from the heaters is given to the T-die side, and the detected temperature is used as a variable.
Since the heater input to each heater is controlled by multivariable temperature based on the RX model, the state variable e (n) converges to “0”,
Even if there is thermal interference between the heaters or external disturbance, the thickness distribution of the sheet or the like can be controlled precisely and at any time.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
では、ダイスロットの長手方向に複数の加熱手段を設
け、該加熱手段を温度制御することによって、溶融され
た高分子材料の厚みを制御する厚み制御装置において、
前記各加熱手段に対応する前記ダイスロットの吐出口近
傍に配設され、該ダイスロットの温度を検出する複数の
温度検出手段と、前記検出された温度の変化量を変数と
して、自己回帰外生モデルに基づいて前記加熱手段の加
熱温度を算出する算出手段と、前記算出された加熱温度
に応じて前記加熱手段を温度制御する多変数温度制御手
段とを備えたので、ARXモデルを用いて溶融された高
分子材料の厚み分布を一定にすることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
In the thickness control device for controlling the thickness of the molten polymer material by providing a plurality of heating means in the longitudinal direction of the die slot, by controlling the temperature of the heating means,
A plurality of temperature detecting means disposed near the discharge port of the die slot corresponding to each of the heating means for detecting the temperature of the die slot; and A calculation unit for calculating the heating temperature of the heating unit based on the model; and a multivariable temperature control unit for controlling the temperature of the heating unit in accordance with the calculated heating temperature. The thickness distribution of the applied polymer material can be made constant.

【0041】請求項2では、各加熱手段の間に断熱材を
配設させるので、各ヒータ間を断熱してヒータ間の熱干
渉を低減し、ヒータからの熱量をTダイ側に与えること
ができる。
According to the second aspect of the present invention, since the heat insulating material is provided between the respective heating means, the heat interference between the heaters is reduced by insulating the respective heaters, and the amount of heat from the heaters is supplied to the T-die side. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る押出成形の概念構成を示す構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a conceptual configuration of extrusion molding according to the present invention.

【図2】図1に示したTダイの構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a T-die shown in FIG.

【図3】本発明に係る厚み制御装置の構成の一実施例を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of a configuration of a thickness control device according to the present invention.

【図4】図3に示した厚み制御装置の動作を説明するた
めのフローチャートである。
4 is a flowchart for explaining the operation of the thickness control device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 押出機 12 Tダイ(プロセス) 13 吐出口 14,15 ダイリップ 16 ヒータ 17 断熱材 18 温度センサ 19 シート等 21 状態変数算出部 22 コントローラ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Extruder 12 T die (process) 13 Discharge port 14, 15 Die lip 16 Heater 17 Insulation material 18 Temperature sensor 19 Sheet etc. 21 State variable calculation part 22 Controller part

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ダイリップが形成するスリットの幅方向
に複数の加熱手段を設け、該加熱手段を温度制御するこ
とによって、溶融された高分子材料の厚みを制御する厚
み制御装置において、 前記各加熱手段に対応する前記ダイリップの吐出口近傍
に配設され、該ダイリップの温度を検出する複数の温度
検出手段と、 前記検出された温度を変数として、自己回帰外生モデル
に基づいて前記加熱手段の状態変数を算出する算出手段
と、 前記算出された状態変数に応じて前記加熱手段を温度制
御する多変数温度制御手段とを備えたことを特徴とする
厚み制御装置。
1. A thickness control device for providing a plurality of heating means in a width direction of a slit formed by a die lip and controlling a temperature of the heating means to control a thickness of a molten polymer material. A plurality of temperature detecting means disposed near the discharge port of the die lip corresponding to the means, and detecting the temperature of the die lip; and using the detected temperature as a variable, the heating means based on an autoregressive exogenous model. A thickness control device comprising: calculation means for calculating a state variable; and multivariable temperature control means for controlling the temperature of the heating means in accordance with the calculated state variable.
【請求項2】 前記厚み制御装置は、前記各加熱手段間
に配設された断熱手段を備えたことを特徴とする請求項
1に記載の厚み制御装置。
2. The thickness control device according to claim 1, wherein the thickness control device includes heat insulation means provided between the heating means.
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