RU192846U1 - Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей - Google Patents

Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей Download PDF

Info

Publication number
RU192846U1
RU192846U1 RU2019119082U RU2019119082U RU192846U1 RU 192846 U1 RU192846 U1 RU 192846U1 RU 2019119082 U RU2019119082 U RU 2019119082U RU 2019119082 U RU2019119082 U RU 2019119082U RU 192846 U1 RU192846 U1 RU 192846U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extruder
input
output
zone
temperature
Prior art date
Application number
RU2019119082U
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Евгеньевич Поляков
Максим Сергеевич Иванов
Елена Александровна Рыжкова
Ольга Михайловна Власенко
Денис Андреевич Городков
Юрий Игоревич Яворский
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)"
Priority to RU2019119082U priority Critical patent/RU192846U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU192846U1 publication Critical patent/RU192846U1/ru

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области производства синтетических волокон и нитей, в частности к процессу формирования, транспортирования и наматывания волокнистого продукта, и может быть использована в других областях промышленности, где находят применение процессы экструзии, транспортирующие на наматывающее механизмы.Технический результат - получение расплава с заданными физико-химическими свойствами за счет системы автоматического регулирования стабилизации температурных и скоростных режимов в зонах загрузки, плавления и дозирования экструдера.Указанный результат достигается тем, что устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей содержитканал регулирования температурного режима в первой зоне экструдера;канал регулирования температурного режима во второй зоне экструдера;канал регулирования температурного режима в третьей зоне экструдера;электропривод шнека (вала) экструдера;электропривод воздушного охлаждения зон экструдера.Разработанное устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей представляет собой сложный многомерный двухдвигательный управляемый электротехнический комплекс (УЭТК), выполненный на базе современных комплектных энергосберегающих электроприводов переменного тока с микропроцессорным управлением и типовых промышленных регуляторов и датчиков температуры, давления, частоты вращения. УЭТК спроектирован по модульному принципу.Применение электропривода по системе «регулятор напряжения-асинхронный двигатель» позволяет наиболее рациональным образом решить комплекс вопросов, связанных с надежностью, быстродействием, точностью регулирования, снижением потерь исходного сырья, тепловой электрической энергии, увеличением коэффициента полезного времени.Применение ресурсосберегающих микропроцессорных регуляторов напряжения позволяет снизить уровень потребления электрической энергии, особенно в режимах предварительного нагрева сырья, а также обеспечить управление интенсивностью пускотормозных режимов.Применение микропроцессорных регуляторов давления позволяет эффективно снизить колебания давления расплава, в результате чего значительно повышается стабильность процесса формирования волокон и нитей.

Description

Полезная модель относится к области производства синтетических волокон и нитей, в частности к процессу формирования, транспортирования и наматывания волокнистого продукта, и может быть использована в других областях промышленности, где находят применение процессы экструзии, транспортирующие на наматывающее механизмы.
Известно устройство для управления процессом формирования, транспортирования и наматывания волокнистого продукта, содержащее электроприводы экструдера, дозирующих насосов, вентилятора нагнетания воздуха, вентилятора разрежения воздуха, сетчатого транспортера, двухвалкового каландра, наматывающего механизма, выполненное с возможностью реализации функции синхронного управления асинхронными электроприводами и приводами постоянного тока для стабилизации давления в головке экструдера и обеспечения процесса вытягивания синтетических нитей, [Поляков А.Е., Филимонова Е.М. Устройство для управления процессом охлаждения, вытяжки и формирования изотропного волокнистого холста из расплава. Патент на полезную модель №170675. Бюл. №13, 2017.].
Недостатком устройства является несовершенство единого непрерывного процесса управления температурным и скоростными режимами в процессе экструзии при выработке синтетических волокон и нитей.
Задачей является разработка устройства непрерывного (оптимального) управления температурными и скоростными режимами в процессе экструзии по переработке мягких композиций на основе ПВХ-С.
Технический результат - получение расплава с заданными физико-химическими свойствами за счет системы автоматического регулирования стабилизации температурных и скоростных режимов в зонах загрузки, плавления и дозирования экструдера.
Указанный результат достигается тем, что устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей содержит канал регулирования температурного режима в первой зоне экструдера, вход которого подключен к первому выходу микроЭВМ, на первый вход которой поступает сигнал задания температурного режима первой зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, установленного в стенке материального цилиндра во второй зоне экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности, тиристорного регулятора напряжения, выход которого соединен с датчиком токовой развязки, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства канала регулирования температурного режима во второй зоне экструдера, и с внешними нагревательными элементами, установленными в первой зоне экструдера, канал регулирования температурного режима во второй зоне экструдера, вход которого подключен ко второму выходу микроЭВМ, на второй вход которой поступает сигнал задания температуры второй зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, третий вход которого соединен с выходом датчика температуры, установленного в стенке материального цилиндра в третьей зоне экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности, тиристорного регулятора напряжения, выход которого соединен с датчиком токовой развязки, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства канала регулирования температурного режима в третьей зоне экструдера, и с внешними нагревательными элементами, установленными во второй зоне экструдера, канал регулирования температурного режима в третьей зоне экструдера, вход которого подключен к третьему выходу микроЭВМ, на третий вход которой поступает сигнал задания температуры третьей зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, третий вход которого соединен с выходом датчика температуры, установленного в стенке материального цилиндра первой зоны экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности, тиристорного регулятора напряжения, выход которого соединен с внешними нагревательными элементами, установленными в третьей зоне экструдера, электропривод шнека (вала) экструдера, вход которого подключен к четвертому выходу микроЭВМ, на четвертый вход которой поступает сигнал задания скоростного режима, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры расплава, установленного непосредственно в корпусе головки экструдера, третий вход соединен с выходом датчика давления, установленного в зоне выхода расплава, а выход - со входом последовательно соединенных регулятора давления, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства электропривода вентилятора, а выход подключен через регулятор подачи гранул и регулятор напряжения к асинхронному электродвигателю, вал которого кинематически связан с датчиком частоты вращения, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства электропривода вентилятора, и через редуктор со шнеком экструдера, электропривод воздушного охлаждения зон экструдера, вход которого подключен к пятому выходу микроЭВМ, на пятый вход которой поступает сигнал задания температурного режима охлаждения зон экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с третьим входом суммирующего устройства, выход которого подключен через регулятор напряжения к асинхронному электродвигателю, вал которого через редуктор подключен к вентилятору, нагнетающему воздух через сопло в зоны экструдера, и при этом микроЭВМ выполнена с возможностью реализации функции синхронизации управления асинхронными электроприводами и нагревательными элементами.
На фигуре 1 представлена структурная схема устройства для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей. На фигуре 2 представлена структурная схема моделирования канала управления экструдером (а - упрощенная схема; 6 - схема в среде MatLab). На фигуре 3 представлена переходная характеристика экструдера. На фигуре 4 представлена импульсная переходная характеристика экструдера.
Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей содержит три канала регулирования температурного режима в зонах загрузки, плавления и дозирования, а также управляемые электроприводы шнека экструдера и воздушного охлаждения указанных зон.
Канал регулирования температурного режима (1) в первой зоне (2) экструдера (3), вход которого подключен к первому выходу микроЭВМ (4), на первый вход которой поступает сигнал задания Uз1 температурного режима первой зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя (5), выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства (6), второй вход которого соединен с выходом датчика температуры (7), установленного в стенке материального цилиндра во второй зоне (8) экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности (9), тиристорного регулятора напряжения (10), выход которого соединен с датчиком токовой развязки (11), выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства (12) канала регулирования температурного режима во второй зоне экструдера, и с внешними нагревательными элементами (13), установленными в первой зоне экструдера.
Канал регулирования температурного режима (14) во второй зоне экструдера, вход которого подключен ко второму выходу микроЭВМ, на второй вход которой поступает сигнал задания Uз2 температуры второй зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя (15), выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства (12), третий вход которого соединен с выходом датчика температуры (16), установленного в стенке материального цилиндра в третьей зоне (17) экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности (18), тиристорного регулятора напряжения (19), выход которого соединен с датчиком токовой развязки (20), выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства (21) канала регулирования температурного режима в третьей зоне экструдера, и с внешними нагревательными элементами (22), установленными во второй зоне экструдера.
Канал регулирования температурного режима (23) в третьей зоне экструдера, вход которого подключен к третьему выходу микроЭВМ, на третий вход которой поступает сигнал задания Uз3 температуры третьей зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя (24), выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства (21), третий вход которого соединен с выходом датчика температуры (25), установленного в стенке материального цилиндра первой зоны экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности (26), тиристорного регулятора напряжения (27), выход которого соединен с внешними нагревательными элементами (28), установленными в третьей зоне экструдера.
Электропривод шнека (вала) экструдера (29), вход которого подключен к четвертому выходу микроЭВМ, на четвертый вход которой поступает сигнал задания Uз4 скоростного режима, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя (30), выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства (31), второй вход которого соединен с выходом датчика температуры расплава (32), установленного непосредственно в корпусе головки (33) экструдера, третий вход соединен с выходом датчика давления (34), установленного в зоне выхода расплава, а выход - со входом последовательно соединенных регулятора давления (35), выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства (36) электропривода вентилятора, а выход подключен через регулятор подачи гранул (37) и регулятор напряжения (38) к асинхронному электродвигателю (39), вал которого кинематический связан с датчиком частоты вращения (40), выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства (36) электропривода вентилятора, и через редуктор (41) со шнеком (42) экструдера.
Электропривод воздушного охлаждения зон экструдера (43), вход которого подключен к пятому выходу микроЭВМ, на пятый вход которой поступает сигнал задания U35 температурного режима охлаждения зон экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя (44), выход которого соединен с третьим входом суммирующего устройства (36), выход которого подключен через регулятор напряжения (45) к асинхронному электродвигателю (46), вал которого через редуктор (47) подключен к вентилятору (48), нагнетающему воздух через сопло (49) в зоны экструдера и при этом микроЭВМ выполнена с возможностью реализации функции синхронизации управления асинхронными электроприводами и нагревательными элементами.
Комментарии к разработке и проектированию устройства для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей
Разработанное устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей представляет из себя сложный многомерный двухдвигательный управляемый электротехнический комплекс (УЭТК), выполненный на базе современных комплектных энергосберегающих электроприводов переменного тока с микропроцессорным управлением и типовых промышленных регуляторов и датчиков температуры, давления, частоты вращения. УЭТК спроектирован по модульному принципу.
Применение электропривода по системе «регулятор напряжения - асинхронный двигатель» позволяет наиболее рациональным образом решить комплекс вопросов, связанных с надежностью, быстродействием, точностью регулирования, снижением потерь исходного сырья, тепловой электрической энергии, увеличением коэффициента полезного времени.
Применение ресурсосберегающих микропроцессорных регуляторов напряжения позволяет снизить уровень потребления электрической энергии, особенно в режимах предварительного нагрева сырья, а также обеспечить управление интенсивностью пуско-тормозных режимов.
В устройстве в качестве исполнительных устройств используются современные электроприводы, динамические характеристики которых оказывают влияние на качество регулирования процесса экструзии.
Экструдерный способ получения качественного расплава - один из новых и прогрессивных способов. Отличительной чертой плавильных устройств экструдерного типа является их универсальность, т.е. возможность переработки различных полимеров, быстрый переход от минимальной производительности к максимальной, достигающей порой 6-10-кратного значения, и практически неограниченная плавильная способность по вязкости. В связи с тем, что плавление полимера происходит между цилиндром и вращающимся шнеком, расплав получается хорошо гомогенизированным, при этом заметно снижается количество наплывов и обрывность элементарных волокон. Экструдерный способ плавления позволяет вводить красители одновременно с полимером, благодаря чему процессы окраски и плавления совпадают. Вследствие того, что полимер в экструдере находится всего несколько минут, прирост низкомолекулярных соединений (НМС) незначителен (примерно 0,6-0,7%). Поэтому волокно с экструдерных плавильных устройств получается с количеством НМС не менее 2%, что исключает последующие отделочные операции.
Давление расплава в головке измеряется датчиком давления. В результате трения между поверхностями шнека и цилиндра, а также за счет подвода тепла от нагревателей полимер по мере своего продвижения к головке плавится, сжимается и превращается постепенно в расплавленную массу, которая, пройдя головку, выдавливается в расплавопровод.
При движении массы полимера в экструдере важную роль играет трение между полимерным материалом и шнеком, материалом и цилиндром, создающее условие для перемещения полимера по каналу шнека. Материал, загруженный в экструдер, будет вначале перемещаться в виде гранул твердого тела, затем смеси твердого тела с расплавом (полурасплав) и, наконец, в виде расплава. Длина шнека делится на основные три зоны переработки: зона питания (загрузочная), зона сжатия (превращения) и зона дозирования (нагнетания).
Экструдер получает тепло за счет превращения механической энергии в тепловую и за счет внешнего обогрева. При этом используется высокотемпературный теплоноситель или электрический ток. Экструдер работает при политропном режиме, т.е. с подводом и отводом тепловой энергии.
Для изучения динамики течения расплава в канале шнека экструдера рассматриваются уравнения движения и энергии применительно к расплаву полимера, текущему в прямоугольном канале шнека экструдера. В качестве модели расплава принимается однофазная химически однородная изотропная вязкая несжимаемая ньютоновская жидкость. При такой модели удается сделать независимым уравнение движения от уравнения энергии и получить для зоны канала следующее уравнение динамики:
Figure 00000001
где δQ(p); δn(p); δP(z; p) - изображения по Лапласу соответственно относительного приращения производительности, частоты вращения шнека и градиента давления расплава в рассматриваемой зоне канала; z - координата вдоль оси канала; К1, К2 - конструктивные коэффициенты экструдера. Полученное уравнение свидетельствует о том, что те участки канала шнека экструдера, в которых находится расплав, с динамической точки зрения могут рассматриваться как безынерционные.
С некоторыми допущениями, хорошо согласующимися с экспериментальными данными, уравнение динамики для трехзонного экструдера может быть записано следующим образом:
Figure 00000002
Уравнение (2) включает в себя выходную величину δР(р) и поэтому оно может рассматриваться как общее уравнение динамики экструдера по давлению расплава, а входящие в него функции W1(p) и W2(p) - как частичные передаточные функции соответственно по частоте вращения и производительности экструдера. Приведенные выше соображения дают основание рассматривать экструдер как объект управления, одной из регулируемых величин которого является относительное приращение давления расплава на выходе из третьей зоны. Регулирующей величиной при этом будет относительное приращение частоты вращения шнека, а возмущением - относительное изменение отбора расплава. Уравнение (2) устанавливает общую связь в динамических режимах между относительным приращением основных параметров процесса: производительностью и давлением расплава на выходе из экструдера и переменной процесса - частотой вращения шнека. Это уравнение является линейным относительно всех возмущающих функций, входящих в него, что, в свою очередь, позволяет применить принцип суперпозиции при изучении действия на экструдер нескольких возмущений одновременно.
Полученное уравнение динамики, помимо общей оценки экструдера как объекта управления, позволяет, используя экспериментальный подход, изучать динамические свойства экструдера по производительности и давлению расплава на выходе.
Система электропривода играет существенную роль в обеспечении эффективной работы экструдера: изменения частоты вращения шнека, а также температуры исходного сырья и расплава влияют на производительность и экономичность экструдера, равномерность физико-химических свойств и качество конечного продукта переработки - расплава полимера. Изучение систем электроприводов ряда зарубежных фирм и отечественного производства позволяют установить, что на машинах и агрегатах для производства синтетических волокон применяются, как правило, регулируемые электроприводы постоянного или переменного тока.
Анализ работы экструдеров в производстве синтетических волокон, а также режимов формирования волокон согласно технологическим регламентам, позволяют сформулировать основные требования, предъявляемые к электроприводу:
- диапазон изменения частоты вращения шнека должен быть ориентировочно равен диапазону изменения производительности экструдера;
- пуск двигателя должен быть плавным и продолжаться 1-3 мин во избежание резкого нарушения температурного режима зон нагрева;
- электропривод должен обеспечивать работу экструдера в двух основных режимах: в режиме стабилизации частоты вращения шнека и в режиме стабилизации давления в головке экструдера. В первом случае во всем диапазоне изменения производительности необходимо автоматически поддерживать постоянной частоту вращения шнека с отклонением, равным 1-2%, во втором - система автоматического регулирования (САР) давления должна быть устойчивой во всех режимах и ограничивать имеющие место пульсации давления расплава в головке экструдера в установившемся режиме в пределах ±(0,2-0,6) МПа. Регулятор давления должен осуществлять (ПИД)-закон регулирования. Переход с одного режима на другой должен осуществляться без толчков частоты вращения шнека;
- необходимо предусмотреть возможность ограничения максимальной частоты вращения шнека на любом уровне в диапазоне от нуля до номинального значения;
- в случае аварийного возрастания давления расплава, удерживающегося свыше 1-20 с, должна снизиться частота вращения привода, а затем произойти его остановка.
В процессе работы экструдера на машине для формирования синтетических волокон, когда расплав от него подается на несколько рабочих мест, самым важным с технологической точки зрения является поддержание давления расплава на входе в дозирующие насосы не ниже заданного значения, обеспечивающего хорошее заполнение насосов расплавом. При этом незначительные колебания давления расплава не влияют на процесс, так как дозирующие насосы эти колебания не пропускают.
Из сказанного следует, что основным режимом работы привода экструдера является режим постоянной скорости. Практически построение привода для данного режима сводится к разработке оптимальной САР частоты вращения шнека. Таким образом, основным режимом работы электропривода становится режим регулирования давления расплава в головке экструдера, а режим постоянной частоты вращения необходим только при запуске и останове. Использование электропривода по системе «тиристорный преобразователь частоты - асинхронный двигатель» позволяет наиболее рациональным образом решить комплекс вопросов, связанных с надежностью, быстродействием, точностью регулирования, снижением потерь исходного сырья, увеличением коэффициента полезного времени и уменьшением количества отходов. Кроме того, применение микропроцессорных регуляторов давления позволяет эффективно снизить колебания давления расплава, в результате чего значительно повышается стабильность процесса формирования волокон и нитей.
Приближенно уравнение динамики экструдера представлено в виде:
Figure 00000003
где
Figure 00000004
- коэффициент усиления по каналу управления;
Figure 00000005
- коэффициент усиления по каналу возмущения; Tn=TQ=1c; Тn=TQ=5с - постоянные времени экструдера по каналу управления и возмущения; τn≈τQ=0,7с - время запаздывания каналов управления и возмущения; nшн - частота вращения шнека экструдера.
Структурная схема моделирования канала управления экструдера представлена на фигуре 2.
Анализ переходной характеристики (фигура 3) экструдера показал, что параметры управления (3) в зависимости от режима работы изменяются в широких пределах. Устойчивость САР определялась при более неблагоприятном сочетании указанных параметров. Если в таком случае система устойчива, то при меньших значениях Kn, KQ, τn/Тn, τQ/TQ она будет заведомо устойчивой, что и подтверждают расчеты, проведенные с использованием приложения Simulink математической среды MatLab.
Импульсная переходная функция (фигура 4) характеризует изменение динамических свойств системы при воздействии в виде дельта-функции при нулевых начальных условиях. Функция выражает установившийся процесс в системе при любом воздействии в том случае, когда с течением времени свободные колебания затухают.
Устройство работает следующим образом. Перед пуском устройства напряжение подается на блоки питания микроЭВМ, цифро-аналоговые преобразователи, регуляторы напряжения, датчики частоты вращения, давления, температуры.
Программа в микроЭВМ обеспечивает заданные скоростные режимы автоматизированного двухдвигательного электропривода и следит за режимными показателями температуры расплава в зонах загрузки, плавления и дозирования. Программа микроЭВМ устанавливает базовые скоростные режимы отдельно для привода шнека и охлаждающего расплав вентилятора согласно технологического регламента, кроме того, программа обеспечивает заданную температуру в зонах экструдера, ее распределения и синхронизацию.
Перед пуском экструдера с материалом предварительно нагревается цилиндр и экструзионная головка внешними нагревателями, при этом все три канала регулирования температурного режима (1), (14) и (23) включаются одновременно с различной интенсивностью передаваемой мощности нагревательным элементам.
1. Сигнал управления температурным режимом первого канала (1) экструдера формируется в суммирующем устройстве (СУ) (6) из сигналов задания микроЭВМ (Uз1) и сигнала датчика температуры (ДТ) (7), установленного во второй (8) зоне экструдера. Канал состоит из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) (5), суммирующего устройства (СУ) (6), ПИД-регулятора (9), тиристорного регулятора напряжения (ТРИ) с СИФУ (10) и нагревательных элементов (НЭ) (13), установленных на внешней стороне материального цилиндра в первой зоне экструдера (2).
2. Сигнал управления температурным режимом второго канала (14) экструдера формируется в (СУ) (12) из сигналов задания микроЭВМ (Uз2), сигнала ДТ (16) установленного в третьей (17) зоне экструдера, сигнала обратной связи через датчик токовой развязки (11), обеспечивающий одновременное включение на нагрузку первого и второго каналов. Канал состоит из последовательно соединенных ЦАП (15), СУ (12), ПИД-регулятора (18), ТРН с СИФУ (19) и НЭ (22), установленных во второй зоне экструдера (8).
3. Сигнал управления температурным режимом третьего канала (23) экструдера формируется в СУ (21), из сигналов задания микроЭВМ (Uз3), сигнала датчика температуры (25), установленного в первой (2) зоне экструдера, сигнала обратной связи через датчик токовой развязки (20), обеспечивающий одновременное включение на нагрузку второго и третьего каналов регулирования. Канал состоит из последовательно соединенных ЦАП (24), СУ (21), ПИД-регулятора (26), ТРН с СИФУ (27) и НЭ (28), установленных в третьей зоне (17) экструдера.
4. Сигнал управления скоростным режимом электропривода (29) шнека (вала) экструдера формируется в СУ (31) из сигналов задания (Uз4), сигнала, поступающего от датчика температуры (32), установленного непосредственно в головке корпуса цилиндра экструдера, сигнала давления
(34) расплава, установленного на выходе экструдера. Суммирующий сигнал поступает на электрический контур, состоящий из последовательно соединенных регулятора давления (35), регулятора подачи гранул (сырья) (37), регулятора напряжения (38), асинхронного двигателя (39), который через редуктор (41) передает вращательное движение шнеку (42) электропривода.
5. Сигнал управления скоростным режимом электропривода (43) вентилятора охлаждения расплава формируется в СУ (36) из сигнала задания (U35), сигнала обратной связи, поступающего с выхода регулятора давления
(35) на вход СУ (36) и сигнала датчика частоты вращения (40), обеспечивающего синхронизацию пусковых и тормозных режимов привода шнека - АД (39) и привода вентилятора - АД (46). Канал спроектирован из последовательно соединенных ЦАП (44), СУ (36), РН (45), АД (46), редуктора (47), вентилятора (48), сопла (49).

Claims (1)

  1. Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей, содержащее канал регулирования температурного режима в первой зоне экструдера, вход которого подключен к первому выходу микроЭВМ, на первый вход которой поступает сигнал задания температурного режима первой зоны экструдера, состоящей из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, установленного в стенке материального цилиндра во второй зоне экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности, тиристорного регулятора напряжения, выход которого соединен с датчиком токовой развязки, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства канала регулирования температурного режима во второй зоне экструдера, и с внешними нагревательными элементами, установленными в первой зоне экструдера, канал регулирования температурного режима во второй зоне экструдера, вход которого подключен ко второму выходу микроЭВМ, на второй вход которой поступает сигнал задания температуры второй зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, третий вход которого соединен с выходом датчика температуры, установленного в стенке материального цилиндра в третьей зоне экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности, тиристорного регулятора напряжения, выход которого соединен с датчиком токовой развязки, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства канала регулирования температурного режима в третьей зоне экструдера, и с внешними нагревательными элементами, установленными во второй зоне экструдера, канал регулирования температурного режима в третьей зоне экструдера, вход которого подключен к третьему выходу микроЭВМ, на третий вход которой поступает сигнал задания температуры третьей зоны экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, третий вход которого соединен с выходом датчика температуры, установленного в стенке материального цилиндра первой зоны экструдера, а выход - со входом последовательно соединенных ПИД-регулятора мощности, тиристорного регулятора напряжения, выход которого соединен с внешними нагревательными элементами, установленными в третьей зоне экструдера, электропривод шнека (вала) экструдера, вход которого подключен к четвертому выходу микроЭВМ, на четвертый вход которой поступает сигнал задания скоростного режима, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры расплава, установленного непосредственно в корпусе головки экструдера, третий вход соединен с выходом датчика давления, установленного в зоне выхода расплава, а выход - со входом последовательно соединенных регулятора давления, выход которого соединен с первым входом суммирующего устройства электропривода вентилятора, а выход подключен через регулятор подачи гранул и регулятор напряжения к асинхронному электродвигателю, вал которого кинематически связан с датчиком частоты вращения, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства электропривода вентилятора, и через редуктор со шнеком экструдера, электропривод воздушного охлаждения зон экструдера, вход которого подключен к пятому выходу микроЭВМ, на пятый вход которой поступает сигнал задания температурного режима охлаждения зон экструдера, состоящий из последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с третьим входом суммирующего устройства, выход которого подключен через регулятор напряжения к асинхронному электродвигателю, вал которого через редуктор подключен к вентилятору, нагнетающему воздух через сопло в зоны экструдера, и при этом микроЭВМ выполнена с возможностью реализации функции синхронизации управления асинхронными электроприводами и нагревательными элементами.
RU2019119082U 2019-06-19 2019-06-19 Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей RU192846U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119082U RU192846U1 (ru) 2019-06-19 2019-06-19 Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119082U RU192846U1 (ru) 2019-06-19 2019-06-19 Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU192846U1 true RU192846U1 (ru) 2019-10-03

Family

ID=68162470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019119082U RU192846U1 (ru) 2019-06-19 2019-06-19 Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU192846U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205440U1 (ru) * 2020-11-30 2021-07-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Устройство для управления энергосберегающими режимами термомеханической обработки волокнистых материалов в вакууме

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6104006A (en) * 1996-07-17 2000-08-15 Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho Method and apparatus for the programmed temperature control of a heating barrel
US6124001A (en) * 1994-06-20 2000-09-26 Nippon Petrochemicals Company Limited Method of making a composite material with controlled elasticity
US6755564B2 (en) * 2000-02-09 2004-06-29 Davis-Standard Corporation Extruder temperature controller with stable temperature reset
RU86191U1 (ru) * 2009-04-01 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина" Устройство для управления процессом формирования синтетических волокон и нитей, холстообразования и наматывания
US7653460B2 (en) * 2006-08-14 2010-01-26 Husky Injection Molding Systems Ltd. Thermal management of extruder of molding system, amongst other things

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6124001A (en) * 1994-06-20 2000-09-26 Nippon Petrochemicals Company Limited Method of making a composite material with controlled elasticity
US6104006A (en) * 1996-07-17 2000-08-15 Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho Method and apparatus for the programmed temperature control of a heating barrel
US6755564B2 (en) * 2000-02-09 2004-06-29 Davis-Standard Corporation Extruder temperature controller with stable temperature reset
US7653460B2 (en) * 2006-08-14 2010-01-26 Husky Injection Molding Systems Ltd. Thermal management of extruder of molding system, amongst other things
RU86191U1 (ru) * 2009-04-01 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина" Устройство для управления процессом формирования синтетических волокон и нитей, холстообразования и наматывания

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205440U1 (ru) * 2020-11-30 2021-07-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Устройство для управления энергосберегающими режимами термомеханической обработки волокнистых материалов в вакууме

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2541201A (en) Method of extrusion
RU192846U1 (ru) Устройство для управления процессом экструзии в производстве синтетических нитей
CA1094275A (en) Automatic control of extrusion rate
CN101079590A (zh) 一种双变频器差速控制系统及控制方法
CN109056082B (zh) 一种熔体直纺功能性母粒单部位均匀定量的注入方法
CA1079466A (en) Automatic control of extrusion
CN102642289A (zh) 一种制造橡胶的专用挤出机
CN102248659A (zh) 平行双螺杆挤出机挤出恒压控制系统
CN204800989U (zh) 一种塑料加工机械的节能调控系统
CN204855244U (zh) 一种用于静力试验的水压加载系统
CN205553135U (zh) 塑料挤出机
CN201287423Y (zh) 悬臂水平固定工装及使用该工装的连续固化装置
RU2542254C2 (ru) Регулирование переменного расхода с использованием линейного насоса
CN101352904A (zh) 悬臂水平固定工装及使用该工装的连续固化装置
CN103273638A (zh) 锥型双螺杆挤出机的控制方法及控制设备
RU86191U1 (ru) Устройство для управления процессом формирования синтетических волокон и нитей, холстообразования и наматывания
CN203391288U (zh) 一种锥型双螺杆挤出机
KR20010071277A (ko) 연속 중합 공정의 온도 제어 시스템
JPS6189820A (ja) 樹脂加工装置に於ける温度及び圧力の制御方法
CN207224417U (zh) 一种具有可调预涂膜纵向均匀度的挤出装置
CN109895391A (zh) 一种用于3d打印设备的密封式快速拆装成型缸
Yang et al. Process control of polymer extrusion. Part I: Feedback control
RU183790U1 (ru) Устройство для управления процессом жидкостной (пенной) обработки волокнистых материалов
CN114734603A (zh) 一种注塑机及模具的温度控制系统和方法
CN205097492U (zh) 一种提升pvc型材物性的挤出机

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200620