TWI669169B - 帶式鑄造設備、在帶式鑄造設備上製造薄膜或板體之方法、儲存有電腦程式之電腦程式產品及電腦 - Google Patents

帶式鑄造設備、在帶式鑄造設備上製造薄膜或板體之方法、儲存有電腦程式之電腦程式產品及電腦 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種帶式鑄造設備(1)，其具有受驅環帶(4)、澆鑄裝置(5)、至少一乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)及至少作用於該至少一乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之設備程序電腦(12)。除該設備程序電腦(12)外更設有模型程序電腦(13)，該模型程序電腦作用於該帶式鑄造設備(1)之模型且以改變該帶式鑄造設備(1)之工作狀態為目標，計算該乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之至少一工作參數(x,n,T)的值及/或特性曲線。該計算係與該帶式鑄造設備(1)上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將計算結果載入該設備程序電腦(12)。此外，本發明提出一種用於上述帶式鑄造設備(1)之操作方法，以及一種用於實現帶式鑄造設備之程序最適化的電腦程式產品與電腦。

Description

帶式鑄造設備、在帶式鑄造設備上製造薄膜或板體之方法、儲存有電腦程式之電腦程式產品及電腦
本發明係有關於一種帶式鑄造設備，包括由輥子導引並驅動之環帶、設於該帶子上方之澆鑄裝置、至少一乾燥裝置及至少作用於該至少一乾燥裝置之設備程序電腦。此外，本發明更有關於一種在帶式鑄造設備上製造薄膜或板體之方法，其中驅動由輥子導引之環帶，用澆鑄裝置塗覆用於形成該板體/薄膜之原料，並且用設備程序電腦對至少一作用於所塗覆之該原料的乾燥裝置進行調節。最後，本發明亦有關於一種用於實現帶式鑄造設備之程序最適化的電腦程式產品以及一種包含有在其上面運行之電腦程式的電腦。
前述類型之帶式鑄造設備及其操作方法基本為吾人所知，其通常係用來製造板狀或薄膜狀材料。例如，用於製造攝影用膠片、LCD螢幕用薄膜，或者用於製造工程石(“Engineered Stone”)及木質材料(例如碎屑膠合板、積層板等等)。其中，將液態或糊狀材料塗覆於受驅/運動帶子，並且將至少部分凝固之材料揭下。舉例而言，可將液膜澆鑄在環帶上並對其實施諸如加熱、拉伸、乾燥等不同程序，而後將其剝離帶子。
各程序難以測量或者可測性極其有限，致使程序調節亦相應較難。蒸發掉包含於所塗覆之原料內的溶劑尤為困難，因為薄膜內之溶劑含量不可測量或極難測量，而薄膜需要經歷相當精確之乾燥處理以 確保產品品質符合要求。薄膜不能乾燥過快，否則便存在薄膜斷裂或品質不符合要求之風險，亦不能過慢，否則便會黏附在用於捲取成品薄膜之捲取機上。
故，帶式鑄造設備運行時之綜合控制/調節工作一般由設備程序電腦接管，在該設備程序電腦中映射或運行真實帶式鑄造設備之模型，並藉由該模型來調節真實程序。由於技術或經濟原因而未獲取之鑄造程序的工作參數，可由設備程序電腦以此方式(例如模擬)獲取並在控制帶式鑄造設備時作為考慮因素。在此需指出，程序電腦亦常用術語程序控制器來表達，故此術語可作為程序電腦之同義詞使用。
此外，DE 39 01 378 A1揭露一種模型程序電腦之應用，其係用於將生產設備上當前所運行之造紙程序最適化。
由於程序繁複，通常需耗費大量的精力與時間方能達到生產速度與產品品質相協調之穩態。帶式鑄造設備上一般會製造各種產品，且每隔一段時間便會變更產品，故須定期調整以達到期望狀態。由於存在較大的控制技術問題，往往會遵循試誤原則，從而產生大量的非期望廢品。
有鑒於此，本發明之目的在於提供一種經改良之帶式鑄造設備、一種經改良之生產程序、一種經改良之電腦程式產品以及一種包含該電腦程式之經改良的電腦。特定言之，本發明旨在調節生產程序以降低不良率，提高生產速度並確保產品品質符合要求。此係特別有關於帶式鑄造設備投入使用以及帶式鑄造設備上變更待製產品時之起動程序。
本發明用以達成該目的之解決方案為一種前述類型之帶式鑄造設備，其進一步包括作用於該帶式鑄造設備之模型的模型程序電腦，該模型程序電腦設計用於以在該帶式鑄造設備模型中改變該帶式鑄造 設備之工作狀態為目標，計算該乾燥裝置之至少一對該帶式鑄造設備上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，且該計算係與該帶式鑄造設備上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將該值及/或該特性曲線載入該設備程序電腦。
本發明用以達成該目的之另一解決方案為一種帶式鑄造設備之操作方法，其中以改變該帶式鑄造設備之工作狀態為目標，用作用於該帶式鑄造設備之模型的模型程序電腦計算該乾燥裝置之至少一對該帶式鑄造設備上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，且該計算係與該帶式鑄造設備上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將該值及/或該特性曲線載入該設備程序電腦。
本發明用以達成該目的之又一解決方案為一種儲存有電腦程式之電腦程式產品，該電腦程式包含帶式鑄造設備之模型及作用於該帶式鑄造設備模型之模型程序電腦，且可被載入電腦之工作記憶體，並且當該電腦中執行該電腦程式時，該電腦程式可以改變該帶式鑄造設備模型之工作狀態為目標，計算包含於該帶式鑄造設備模型之乾燥裝置之至少一對該帶式鑄造設備模型所模擬之程序產生影響的工作參數之值及/或特性曲線。當該電腦中執行該電腦程式時，特定言之實施前述類型之方法。
本發明用以達成該目的之再一解決方案為一種儲存有電腦程式之電腦，該電腦程式包含帶式鑄造設備之模型及作用於該帶式鑄造設備模型之模型程序電腦，且可被載入該電腦之工作記憶體，並且當該電腦中執行該電腦程式時，該電腦程式可以改變該帶式鑄造設備模型之工作狀態為目標，計算包含於該帶式鑄造設備模型之乾燥裝置之至少一對該帶式鑄造設備模型所模擬之程序產生影響的工作參數之值及 /或特性曲線。當該電腦中執行該電腦程式時，特定言之實施前述類型之方法。
其優點在於可以虛擬方式將生產程序最適化，因而無廢品產生，並且在達到期望目標時方轉化為現實。尤其可在後台為產品變更做準備工作，從而得以在真實的帶式鑄造設備上快速順利地實現產品變更。其中，較佳將一再變化著的初始狀況考慮在內。故，並非總是以相同方式變更成特定產品，因為根據帶式鑄造設備之具體工作狀態，總是存在不同之初始狀況，而模型程序電腦可將其相應考慮在內。
緣此，“改變工作狀態”尤其可理解為變更帶式鑄造設備上所製造之產品，或者亦可理解為帶式鑄造設備之投入使用。
據此，本發明之目的特別可藉由一種前述類型之帶式鑄造設備而達成，其進一步包括作用於該帶式鑄造設備之模型的模型程序電腦，該模型程序電腦設計用於：- 以製造第一產品為目標，計算乾燥裝置之至少一適於對帶式鑄造設備上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，在進行該計算期間，對帶式鑄造設備之初始狀態及/或帶式鑄造設備上第二產品之製造不產生影響，以及- 當要求製造第一產品時，將該至少一工作參數之上述值及/或特性曲線載入設備程序電腦。
據此，本發明之目的還特別可藉由一種在帶式鑄造設備上製造第一/第二產品之方法而達成，該方法包括以下步驟：- 驅動由帶輥導引之環帶，- 用澆鑄裝置塗覆用於製造第一/第二產品之原料，- 用設備程序電腦對至少一作用於所塗覆之原料的乾燥裝置進行控制/調節， 其特徵在於，- 以製造第一產品為目標，用作用於帶式鑄造設備之模型的模型程序電腦計算乾燥裝置之至少一適於對帶式鑄造設備上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，其中在進行該計算期間，以不受該計算影響之方式在帶式鑄造設備上製造第二產品，或者使帶式鑄造設備處於初始狀態，並且- 當要求製造第一產品時，將該至少一工作參數之上述值及/或特性曲線載入設備程序電腦。
其中特別有利地，從與帶式鑄造設備當前真實所處之狀態基本相一致的初始狀態出發，計算該至少一工作參數之值及/或特性曲線。“基本”在此係指，“根據所用感應器所提供的可能性，相應偵測並再現帶式鑄造設備之真實狀態”。藉此能極快地實施起動程序及/或產品變更，因為此係從帶式鑄造設備當前真實所處之狀態而非從標準初始狀態出發而算得。
在此需指出，DE 39 01 378 A1僅聯繫造紙及當前運行程序之最適化來揭露模型程序電腦之應用。其未揭露工作狀態改變(例如從初始狀態切換至產品生產或產品變更)之最適化。
本發明之其他有益技術方案及改良方案包含於附屬項及圖式描述。
有利地，設置該乾燥裝置之風扇的轉速及/或該乾燥裝置之加熱器的溫度及/或與該轉速或該溫度相關之參數作為工作參數。此等工作參數乃是對生產程序有較大影響且有助於帶式鑄造設備(以相應之參數設置為前提)快速達到期望之目標狀態的工作參數。
有利地，該模型程序電腦設計用於以在該帶式鑄造設備模型中改變該帶式鑄造設備之工作狀態(或者以製造該第一產品)為目標，計算該環帶及/或該澆鑄裝置之至少一對該帶式鑄造設備上所運行之程 序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，且該計算係與該帶式鑄造設備上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態(或者要求製造該第一產品)時，將該值及/或該特性曲線載入該設備程序電腦。特定言之，可設置該帶子之速度及/或該澆鑄裝置之進料量及/或與該速度或該進料量相關之參數作為工作參數。此等參數亦為對薄膜製造程序有影響之重要參數，故較佳以調節技術處理之。
有利地，設置用於該至少一乾燥裝置/該環帶/該澆鑄裝置之操縱變數作為工作參數。意即，對該至少一乾燥裝置/該環帶/該澆鑄裝置進行控制，並相應設置用於該等裝置之操縱變數作為工作參數。
進一步有利地，至少一調節裝置連接該至少一乾燥裝置/該環帶/該澆鑄裝置，並且設置用於該調節裝置之目標變數作為工作參數。意即，對該至少一乾燥裝置/該環帶/該澆鑄裝置進行調節，並相應設置用於該等裝置之調節變數作為工作參數。
特別有利地，該設備程序控制器作用於一操作模型，該操作模型構成該帶式鑄造設備模型之一子集，並且未包含於該操作模型之輸入端由連接該設備程序控制器之感應器形成。為使設備程序控制器獲得有關於真實運行程序的最合乎事實之解釋，在技術及經濟條件允許情況下，設置感應器以獲取製造程序之參數。舉例而言，此等參數可有關於製成薄膜之品質特徵(例如密度、透明度、空氣及/或異物之包裹體的數目及大小、平面度等等)或溶劑含量。此外亦可以測量技術獲取例如帶速、空氣溫度、空氣濕度及類似參數。由於該等值係透過測量技術而獲得，自然不必模擬該等值/為其建立模型。緣此，在設備程序電腦中運行之操作模型較接近現實，且極可能比在模型程序電腦中運行之帶式鑄造設備模型更接近現實。由此，從該操作模型中獲取之經驗亦可用來不斷改良帶式鑄造設備模型，使其與實際狀況更匹 配。
特別有利地，以最低能耗或以最短時間達到穩定工作狀態或最高帶速或最低材料用量為目標，計算該至少一工作參數之值及/或特性曲線。藉此，在帶式鑄造設備上運行之程序可取得極好的經濟效益。其中，建立相應前提並基於此前提來將被模擬之程序最適化。根據另一有益實施方式，(補充性或替代性地)將該製成薄膜之品質作為前提加以考慮，並且以該製成薄膜/該製成板體之要求品質為目標，計算該至少一工作參數之值及/或特性曲線。舉例而言，該品質可有關於該製成薄膜之密度、其透明度、空氣及/或異物之包裹體的數目及大小、平面度等等。
特別有利地，根據熱傳遞公式及質量輸送公式 計算該工作狀態改變(或該第一產品之製造)， 其中為熱流，α為傳熱係數，A為可供該熱流使用之面積，ΔT為該乾燥裝置所輸送之空氣與該板體/該薄膜之表面間的溫差T∞-T表面，為質量流量，為莫耳質量，β為質量轉移係數，為氣相莫耳密 度，為氣相莫耳分率，以及為相界莫耳分率。此等公式係描述該薄膜之乾燥程序，其中表示為乾燥而流入該薄膜之熱流，以及表示從該原料蒸發出來的溶劑之質量流量。基本取決於該乾燥裝置之功率。A相當於該薄膜之(自由)表面。進一步給出上述參數之物理單位作為補充。
熱流[J‧s-1]
α傳熱係數[J‧s-1‧m-2‧K-1]
A可供該熱流使用之面積[m2]
ΔT溫差T∞-T表面[K]
質量流量[kg‧m-2‧s-1]
莫耳質量[kg‧mol-1]
β質量轉移係數[m‧s-1]
氣相莫耳密度[mol‧m-3]
氣相莫耳分率或物質量分率[-]
相界莫耳分率或物質量分率[-]
在此需指出，針對製造方法所揭露之方案及其優點同樣適用於所揭露之裝置，反之亦然。
為能更清楚瞭解本發明，以下結合圖式詳細闡述本發明。
1‧‧‧帶式鑄造設備
2、3‧‧‧帶輥
4‧‧‧環帶
5‧‧‧澆鑄裝置
6a…6d‧‧‧腔室
7‧‧‧轉向輥
8a…8d‧‧‧風扇
9a…9d‧‧‧加熱盤管
10a…10d‧‧‧空氣出口
11‧‧‧捲取機/捲取裝置
12‧‧‧設備程序電腦
13‧‧‧模型程序電腦
14‧‧‧薄膜/薄片
15a…15e‧‧‧感應器
L‧‧‧溶劑含量
M‧‧‧進料量
n、n8a、n8b‧‧‧風扇轉速
Q‧‧‧品質
s‧‧‧距離
t‧‧‧時間
T、T9d‧‧‧加熱盤管之始流溫度
v‧‧‧帶速
x‧‧‧一般工作參數
所附圖式皆為簡化示意圖，其中：圖1為帶式鑄造設備之第一示例示意圖；圖2為用該帶式鑄造設備製成之薄膜內的溶劑含量之示例性特性曲線；圖3為該帶式鑄造設備起動時帶速之示例性特性曲線；圖4為製成薄膜之期望品質特性曲線；圖5為該帶式鑄造設備起動時之其他示例性參數特性曲線；圖6為用該帶式鑄造設備製成之薄膜內的溶劑含量之兩種示例性特性曲線對比；及圖7為帶式鑄造設備之另一示例，其包括一系列用於獲取程序參數之感應器。
首先需說明，在不同實施方式中，相同部件標註相同符號及相同部件名稱，說明書所包含之全部揭露內容酌情適用於具有相同符號或相同部件名稱之相同部件。說明書所選用之方位描述如上、下、側面等與相關圖式有關，方位變化時酌情適用於新方位。此外，被圖示及被說明之不同實施例所包含的單項特徵或特徵組合形成獨立解決方案、創新解決方案或根據本發明之解決方案。
圖1示出帶式鑄造設備1，其包括由帶輥2、3導引並驅動之環帶4(大多由金屬構成)及設於環帶4上方之澆鑄裝置5。帶輥2、3、環帶4及澆鑄裝置5設於第一腔室6a。此外，帶式鑄造設備1包括若干其他腔室6b…6d，該等腔室內分別設有數個轉向輥7。腔室6a…6d各連接一乾燥裝置，在本具體示例中，該乾燥裝置各自具有風扇8a…8d及加熱器或加熱盤管9a…9d。每個乾燥裝置8a…8d、9a…9d亦各配設一連接至腔室6a…6d之出口10a…10d。此外，帶式鑄造設備1更包括捲取機11或捲取裝置以及設備程序電腦12及模型程序電腦13。
一個腔室6a…6d原則上可配設數個乾燥裝置8a…8d、9a…9d，意即，每個腔室6a…6d可設置數個風扇8a…8d及加熱盤管9a…9d。此外，每個腔室6a…6d亦可設置數個出口10a…10d及/或入口。乾燥裝置8a…8d、9a…9d之數目不必與入口及/或出口10a…10d之數目相一致，意即，入口/出口10a…10d之數目亦可多於或少於乾燥裝置8a…8d、9a…9d。入口數目亦可不同於出口10a…10d之數目。此外，原則上亦可採用不配設乾燥裝置8a…8d、9a…9d之腔室6a…6d。最後，亦可在環帶4區域設置數個供環帶4或所塗覆之原料穿過的腔室。上述有關腔室6a…6d的說明內容亦酌情適用於此等腔室。
圖1所示之帶式鑄造設備1的功能如下：用澆鑄裝置5將液態或糊狀原料塗覆於環帶4上，該環帶在帶輥2、3驅動下按規定方向運動。在帶輥2、3中，至少其中之一受馬達驅動。將塗覆於環帶4上之原料抹平及/或任其自行散開。原料中包含揮發性組分如溶劑，該等組分在腔室6a中逸出，從而使原料略微變乾變硬。在腔室6a之左端，至少部分凝固之原料與環帶4分離並作為薄片或薄膜14進入腔室6b。原料在該處繞數個轉向輥7行進並逐步得到進一步乾燥。在腔室6c及6d中重複實施此程序，直至薄膜14最終的乾燥程度允許將其捲繞於捲取機/捲取裝置11上。
為加速上述乾燥並使其以受控方式進行，設備程序電腦12以能夠使薄膜14內的溶劑含量形成期望或預設特性曲線之方式對風扇8a…8d及加熱盤管9a…9d進行控制。
圖2示出薄膜14內之標準化溶劑含量L以距離s或時間t為橫座標的示例性特性曲線。其中，各區段對應於腔室6a…6d。由圖中可清楚看到，溶劑含量L以不同梯度逐步減小。其間所運行之程序較為複雜且較難預測。此外，溶劑含量L難以測量。但仍要求溶劑含量L以期望或預設方式減小。薄膜14不能乾燥過快，否則便存在薄膜斷裂或品質不符合要求之風險，亦不能過慢，否則便會黏附在捲取機11上。而若論及薄膜14之高效生產，則通常會要求環帶4達到最可能高的速度。
帶式鑄造設備1運行時之綜合控制/調節工作由設備程序電腦12接管。由於程序繁複，需耗費大量的精力與時間方能達到生產速度與產品品質相協調之穩態。帶式鑄造設備1上一般會製造各種產品，且每隔一段時間便會變更產品，故須定期調整以達到期望狀態。如前所述，由於例如溶劑含量L難以測量甚或無法測量，通常會遵循試誤原則，從而產生大量的非期望廢品。
為此要用模型程序電腦13輔助設備程序電腦12，該模型程序電腦作用於帶式鑄造設備1之模型，並且設計用於以在帶式鑄造設備模型中改變帶式鑄造設備1之工作狀態為目標，計算乾燥裝置8a…8d、9a…9d之至少一對帶式鑄造設備1上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，且該計算係與帶式鑄造設備1上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將該值及/或特性曲線載入設備程序電腦12。
由此，一種在帶式鑄造設備1上製造薄膜14或板體之方法包括以下步驟：- 驅動由輥子2、3導引之環帶4， - 用澆鑄裝置5塗覆用於形成該板體/薄膜14之原料，- 用設備程序電腦12對至少一作用於所塗覆之原料的乾燥裝置8a…8d、9a…9d進行控制/調節，並且- 以改變帶式鑄造設備1之工作狀態為目標，用作用於帶式鑄造設備1之模型的模型程序電腦13計算乾燥裝置8a…8d、9a…9d之至少一對帶式鑄造設備1上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線。其中，該計算係與帶式鑄造設備1上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將算得的值/特性曲線載入設備程序電腦12。如此，帶式鑄造設備1在投入使用或變更產品時能良好起動。
故，用於在帶式鑄造設備1上製造第一/第二產品之方法較佳包括以下步驟：- 驅動由帶輥2、3導引之環帶4，- 用澆鑄裝置5塗覆用於製造第一/第二產品之原料，- 用設備程序電腦12對至少一作用於所塗覆之原料的乾燥裝置8a…8d、9a…9d進行控制/調節，並且- 以製造第一產品為目標，用作用於帶式鑄造設備1之模型的模型程序電腦13計算乾燥裝置8a…8d、9a…9d之至少一適於對帶式鑄造設備1上所運行之程序產生影響之工作參數的值及/或特性曲線，其中在進行該計算期間，以不受該計算影響之方式在帶式鑄造設備1上製造第二產品，或者使帶式鑄造設備1處於初始狀態，並且- 當要求製造第一產品時，將該至少一工作參數之上述值及/或特性曲線載入設備程序電腦12。
其中特別有利地，從與帶式鑄造設備1當前真實所處之狀態基本相一致的初始狀態出發，計算該至少一工作參數之值及/或特性曲線。藉此能極快地實施起動程序及/或產品變更，因為此係從帶式鑄 造設備1當前真實所處之狀態而非從標準初始狀態出發而算得。
當然，模型程序電腦13亦可用來將當前所運行之程序最適化。其中，在帶式鑄造設備1之模型中進行更改並觀測其作用。若發現優於真實程序之設定，便由模型程序電腦13將此設定載入設備程序電腦12。
反之可藉由設備程序電腦12中的值不斷調整並改良帶式鑄造設備1之模型，使其與實際狀況相匹配。
圖3至圖5純示例性示出帶式鑄造設備1起動時之若干設備參數。圖3示出帶速v與時間相關之示例性特性曲線。如圖3所示，帶速v從零線性上升至平穩值。在該起動期間，要求品質Q在整段時間內基本保持恆定並達到期望水平或可預設之水平，參見圖4。品質Q在此被設為抽象值。當然，實際存在大量用以判斷製成薄膜14之品質的判據。舉例而言，可將密度、透明度、空氣及/或異物之包裹體的數目及大小、平面度等等作為考慮因素。因此在圖4中，品質Q例如可為確定的參數，但亦可例如為參數之(加權)和或者為能夠反映薄片14之品質Q的其他指標。
為達此目標，以特定方式預設帶式鑄造設備1之工作參數x。
舉例而言，可設置乾燥裝置之風扇8a…8d的轉速及/或乾燥裝置之加熱器9a…9d的溫度及/或與該轉速或該溫度相關之參數作為工作參數x。
作為環帶4之前述速度的替代或補充，亦可設置例如澆鑄裝置5之進料量及/或與該速度或該進料量相關之參數作為工作參數x。意即，在模型程序電腦13中不僅能計算有關於乾燥裝置8a…8d、9a…9d之參數，模型程序電腦13亦可設計用於以在帶式鑄造設備模型中改變帶式鑄造設備1之工作狀態(或者以製造第一產品)為目標，計算環帶4及/或澆鑄裝置5之至少一對帶式鑄造設備1上所運行之程序產生影響 之工作參數的值及/或特性曲線，且該計算係與帶式鑄造設備1上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態(或者要求製造第一產品)時，將該值及/或特性曲線載入設備程序電腦12。
圖5純示例性示出若干工作參數x與時間相關之特性曲線，該等工作參數具體為風扇8a之轉速n8a、風扇8b之轉速n8b、加熱盤管9d之始流溫度T9d及澆鑄裝置5之進料量M。
在此明確指出，上述特性曲線僅作說明用，並不一定反映實際狀況。此外，僅任意示出一小部分實際有影響的工作參數x，以使得相關圖示一目了然。另外需指出，並不一定僅存在唯一一種用以達成圖3及圖4所示目標之解決方案，而是另有其他途徑可達成該同一目標。又，圖3及圖4所示之設置僅為隨意之選，帶式鑄造設備1起動時亦可作出其他設置。
工作參數x的值及/或特性曲線之計算，不僅可以待達到之品質Q為目標，亦可以例如最低能耗或以最短時間t1達到穩定工作狀態或最高帶速v或最低材料用量為目標。
一般而言，可根據熱傳遞公式及質量輸送公式 計算工作狀態改變(或第一產品之製造)，其中為進入薄膜14之熱流，α為薄膜14內之傳熱係數，A為薄膜14上可供熱流使用之面積，ΔT為乾燥裝置所輸送之空氣與薄膜14之表面間的溫差T∞-T表面，為從薄膜14中出來之質量流量，為莫耳質量，β為質量轉移係數，為氣相莫耳密度，為氣相莫耳分率，以及為相界莫耳分率。此等公式係描述薄膜14之乾燥程序。
圖6示例性示出不同產品/薄膜14之溶劑含量L與時間/空間相關的特性曲線。由圖中可清楚看到，溶劑含量L以不同方式減小。從帶式鑄造設備1上當前所運行之符合上方特性曲線的(穩態)程序出發，模 型程序電腦13可藉帶式鑄造設備1之模型獨立地(即，離線)為切換另一產品做準備工作，而後例如得到下方特性曲線。當實際進行(已做好準備之)產品變更時，將工作參數x載入設備程序電腦12，從而按照下方特性曲線實施新程序。
圖6亦可作如下解釋：其係有關於以工作參數x之不同設定製成的同一產品之溶劑含量特性曲線。通常優先採用較高蒸發度，意即，下方曲線一般為較佳之選。從帶式鑄造設備1上當前所運行之符合上方特性曲線的(穩態)程序出發，模型程序電腦13可獨立地(即，離線)在帶式鑄造設備1之模型中將程序最適化，而後例如得到下方特性曲線，例如帶速v提高，能耗降低，但品質Q仍保持不變。當出現此種結果時，將工作參數x載入設備程序電腦12，從而使得真實程序亦按下方特性曲線進行。
圖7補充性示出帶式鑄造設備1，其中亦繪示有用於驅動帶輥2之控制線以及通往澆鑄裝置5及捲取機11之控制線。工作參數x在驅動帶輥2及適用於澆鑄裝置5方面的適合度，前文已做過介紹。舉例而言，可在待施加於薄膜14之拉應力方面對捲取機11進行控制。當然，轉向輥7原則上亦可加以控制，以便實現該拉應力在距離s上的期望特性曲線。
此外，在圖7中亦設有感應器15a…15e，該等感應器例如可用於測量薄膜14之溶劑含量L，亦可例如用於獲取薄膜14之品質參數(例如密度、透明度、空氣及/或異物之包裹體的數目及大小、平面度等等)。當然，亦可使用不同感應器15a…15e以及使用更多或更少數目之感應器15a…15e，並且感應器15a…15e亦可設於其他位置。因此，圖7僅用來說明感應器15a…15e之使用原理。藉由感應器15a…15e可至少部分偵測程序之真實狀況。據此，設備程序電腦12可作用於一操作模型，該操作模型構成為模型程序電腦13而設置之帶式鑄造設備模 型的一子集。未包含於該操作模型之輸入端由連接設備程序電腦12之感應器15a…15e形成。意即，在設備程序電腦12中運行之模型(僅)模擬帶式鑄造設備1上未被感應器15a…15e偵測之部分或者說為其建立模型。
在此需指出，不僅模型程序電腦13具有帶式鑄造設備1之模型，在未設能夠準確並完整再現真實程序之感應器15a…15e的情況下，設備程序電腦12亦具有模型。兩模型可採用相同結構，但亦可在感應器15a…15e支持下調節真實程序。在此情況下，在設備程序電腦12中運行之操作模型構成在模型程序電腦中運行之帶式鑄造設備模型的一子集，只不過，帶式鑄造設備模型經感應器15a…15e的訊號之補充而能更好地反映真實程序。如前所述，來自該操作模型之“經驗”能進入模型程序電腦13之帶式鑄造設備模型並改良之。
另外需補充說明，帶式鑄造設備1特定言之還可具有下級調節電路。舉例而言，可根據要求風量來調節風扇8a…8d之轉速n，或者亦可根據流入腔室6a…6d之空氣的溫度來調節加熱盤管9a…9d之始流溫度T。意即，不僅可設置用於該至少一乾燥裝置8a…8d、9a…9d/環帶4/澆鑄裝置5之操縱變數作為工作參數x，亦可設置目標變數作為工作參數。在第一種情形下，對帶式鑄造設備1之裝置(即，例如風扇8a…8d、加熱盤管9a…9d、環帶4或澆鑄裝置5)進行控制，並相應設置用於該等裝置之操縱變數作為工作參數x。在第二種情形下，為由下級調節裝置處理之工作參數x設置目標變量。當然，下級調節裝置並非必須在空間上與設備程序控制器12或模型程序控制器13分開設置，而是該等調節裝置及控制裝置可以任意的分組方式映射在一或數個電子開關電路/設備中。帶式鑄造設備1之各裝置較佳透過匯流排系統進行通訊，但此亦非必要條件，亦可以其他方式實現通訊。
在圖1中，風扇8a…8d所輸送之乾燥用空氣簡單地經出口10a… 10d被排放至周圍環境，以達到簡化圖示之目的。當然可在排出乾燥用空氣前對其進行過濾，尤其在乾燥用空氣中含有溶劑蒸汽及/或被回輸以提高帶式鑄造設備1之能效的情況下。
此外，圖式雖以薄膜14之製造程序為例闡述了程序最適化，但所揭露之技術原理亦酌情適用於其他產品，例如薄片或板體。
上述實施例指出本發明之帶式鑄造設備1的可行實施方案，在此需說明，本發明不限於該等特加描述之實施方案，而是熟習該項技藝者亦可基於技術實施原理憑其能力作出變化，從而將各單項實施方案以各種方式組合起來。意即，凡透過將被圖示及被說明之實施方案的單項技術細節相結合而產生之可行實施方案，皆包含在保護範圍內。
特別需說明，圖示裝置實際亦可包含多於或少於圖示數目之組件且在圖式中偶爾被簡化示出。
最後照例指出，為使其構造更加清楚，圖示裝置及其組件部分未按比例示出及/或予以放大及/或縮小示出。
獨立創新解決方案所欲達成之目的包含於說明書內。

Claims (15)

  1. 一種帶式鑄造設備(1)，包括：由帶輥(2,3)導引並驅動之環帶(4)，設於該環帶(4)上方之澆鑄裝置(5)，至少一乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)，及至少作用於該至少一乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之設備程序電腦(12)，其特徵在於，作用於該帶式鑄造設備(1)之模型的模型程序電腦(13)，該模型程序電腦設計用於以在該帶式鑄造設備模型中改變該帶式鑄造設備(1)之工作狀態為目標，計算該乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之至少一對該帶式鑄造設備(1)上所運行之程序產生影響之工作參數(x,n,T)的值及/或特性曲線，且該計算係與該帶式鑄造設備(1)上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將該值及/或該特性曲線載入該設備程序電腦(12)。
  2. 如請求項1之帶式鑄造設備(1)，其中，設置該乾燥裝置之風扇(8a…8d)的轉速(n)及/或該乾燥裝置之加熱器(9a…9d)的溫度(T)及/或與該轉速(n)或該溫度(T)相關之參數作為工作參數(x)。
  3. 如請求項1或2之帶式鑄造設備(1)，其中，該模型程序電腦(13)設計用於以在該帶式鑄造設備模型中改變該帶式鑄造設備(1)之工作狀態為目標，計算該環帶(4)及/或該澆鑄裝置(5)之至少一對該帶式鑄造設備(1)上所運行之程序產生影響之工作參數(x,v,M)的值及/或特性曲線，且該計算係與該帶式鑄造設備(1)上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將該值及/或該特性曲線載入該設備程序電腦(12)。
  4. 如請求項3之帶式鑄造設備(1)，其中，設置該環帶(4)之速度(v)及/或該澆鑄裝置(5)之進料量(M)及/或與該速度(v)或該進料量(M)相關之參數作為工作參數(x)。
  5. 如請求項1或2中任一項之帶式鑄造設備(1)，其中，設置用於該至少一乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)/該環帶(4)/該澆鑄裝置(5)之操縱變數作為工作參數(x,n,T,v,M)。
  6. 如請求項1或2中任一項之帶式鑄造設備(1)，其中，至少一調節裝置連接該至少一乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)/該環帶(4)/該澆鑄裝置(5)，並且設置用於該調節裝置之目標變數作為工作參數(x,n,T,v,M)。
  7. 一種在帶式鑄造設備(1)上製造薄膜(14)或板體之方法，包括以下步驟：驅動由帶輥(2,3)導引之環帶(4)，用澆鑄裝置(5)塗覆用於形成該板體/薄膜(14)之原料，用設備程序電腦(12)對至少一作用於所塗覆之該原料的乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)進行控制/調節，其特徵在於，以改變該帶式鑄造設備(1)之工作狀態為目標，用作用於該帶式鑄造設備(1)之模型的模型程序電腦(13)計算該乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之至少一對該帶式鑄造設備(1)上所運行之程序產生影響之工作參數(x,n,T)的值及/或特性曲線，且該計算係與該帶式鑄造設備(1)上當前所運行之程序並行進行且不受該程序影響，並且在要求改變工作狀態時，將該值及/或該特性曲線載入該設備程序電腦(12)。
  8. 如請求項7之方法，其中，該設備程序電腦(12)作用於一操作模型，該操作模型構成該帶式鑄造設備模型之一子集，並且未包含於該操作模型之輸入端由連接該設備程序電腦(12)之感應器(15a…15e)形成。
  9. 如請求項7或8之方法，其中，以最低能耗或以最短時間(t)達到穩定工作狀態或最高帶速(v)或最低材料用量(M)為目標，計算該至少一工作參數(x,v,n,T,M)之值及/或特性曲線。
  10. 如請求項7或8中任一項之方法，其中，以該製成薄膜(14)/該製成板體之要求品質(Q)為目標，計算該至少一工作參數(x,v,n,T,M)之值及/或特性曲線。
  11. 如請求項7或8中任一項之方法，其中，根據熱傳遞公式及質量輸送公式 計算該工作狀態改變，其中為熱流，α為傳熱係數，A為可供該熱流使用之面積，ΔT為該乾燥裝置所輸送之空氣與該板體/該薄膜(14)之表面間的溫差T∞-T表面，為質量流量，為莫耳質量，β為質量轉移係數，為氣相莫耳密度，為氣相莫耳分率，以及為相界莫耳分率。
  12. 一種儲存有電腦程式之電腦程式產品，該電腦程式包含帶式鑄造設備(1)之模型及作用於該帶式鑄造設備模型之模型程序電腦(13)，且可被載入電腦之工作記憶體，並且當該電腦中執行該電腦程式時，該電腦程式可以改變該帶式鑄造設備模型之工作狀態為目標，計算包含於該帶式鑄造設備模型之乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之至少一對該帶式鑄造設備模型所模擬之程序產生影響的工作參數(x,n,T)之值及/或特性曲線。
  13. 如請求項12之電腦程式產品，其中，當該電腦中執行該電腦程式時，實施如請求項7至11中任一項之方法。
  14. 一種儲存有電腦程式之電腦，該電腦程式包含帶式鑄造設備(1)之模型及作用於該帶式鑄造設備模型之模型程序電腦(13)，且可被載入該電腦之工作記憶體，並且當該電腦中執行該電腦程式時，該電腦程式可以改變該帶式鑄造設備模型之工作狀態為目標，計算包含於該帶式鑄造設備模型之乾燥裝置(8a…8d,9a…9d)之至少一對該帶式鑄造設備模型所模擬之程序產生影響的工作參數(x,n,T)之值及/或特性曲線。
  15. 如請求項14之電腦，其中，當該電腦中執行該電腦程式時，實施如請求項7至11中任一項之方法。
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