CN106696111B - 一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法 - Google Patents

一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，可以实现高精度、高抗干扰能力的连续物料输送和精确计量，满足自动生产中的物料自动控制。本发明一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***的技术方案包括：计量料斗、输送电机、旋转输送机构和输送管道；其中：所述计量料斗的出口端与所述旋转输送机构相通；所述旋转输送机构内设有螺杆，所述螺杆与所述输送电机连接；所述输送电机的控制模块中包括速度环和电流环，所述控制模块为PID控制模块；所述输送管道与所述旋转输送机构相通，且所述输送管道上设有压力传感器，所述压力传感器用于实时测量所述输送管道的压力。

Description

一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法
技术领域
本发明属于连续化生产技术领域的自动控制***，具体涉及一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法。
背景技术
在硅酮胶连续式生产中，各种物料根据配方的配比要求，按比例连续输送到混合设备中进行搅拌、捏合、分散等。作为连续式物料输送***，最重要的是保证每种物料输送的流量与配方设定一致，偏差必须保证在较小波动范围内，实际控制过程中，当外部条件发生变化时，***可自动适应变化，并自动调整，保证流量在相对不稳定的条件下的稳定性。
在现有生产中，传统的控制方法是使用可调整输送速度的装置如变频电机，先按照配方要求设置输送流量，人工按照经验手动设置一个初始开机速度，然后通过流量计进行实际流量值测量，当测量值与配方设定值有偏差时，对输送装置进行连续微调整以保证流量稳定。在实际生产过程中，若***运行状态持续稳定，外部条件状态如物料输送压力比较稳定时，此传统方法也可保证物料流量的基本的精确性，但当外部条件发生变化时，特别是由于物料的温度、粘度的不稳定造成输送的压力发生变化时，传统调整方法就会显示出其局限性，例如测量流量计瞬间值波动大引起输送装置调整频繁，***反应缓慢、跟随性差、抗干扰能力弱、控制精度差，而且***的控制累积流量也不能保证精确性，造成产品质量不稳定。
发明内容
本发明提供一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，可以实现高精度、高抗干扰能力的连续物料输送和精确计量，满足自动生产中的物料自动控制。
本发明一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***的技术方案包括：
计量料斗、输送电机、旋转输送机构和输送管道；其中：
所述计量料斗的出口端与所述旋转输送机构相通；
所述旋转输送机构内设有螺杆，所述螺杆与所述输送电机连接；
所述输送电机的控制模块中包括速度环和电流环，所述控制模块为PID控制模块；
所述输送管道与所述旋转输送机构相通，且所述输送管道上设有压力传感器，所述压力传感器用于实时测量所述输送管道的压力。
优选的，还包括失重秤，所述失重秤与所述计量料斗相连通。
优选的，所述失重秤上设有重量传感器，用于实时获取所述计量料斗内物料重量。
优选的，所述螺杆为S形，沿所述旋转输送机构的长度方向延伸。
优选的，所述计量料斗内还设有搅拌装置。
本发明一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法的技术方案包括：
所述方法基于上述的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***，包括以下步骤：
步骤一、控制模块的速度环将获取到的实时流量反馈值与预设的流量给定值相比较，得到电流环给定值、实时流量反馈值与流量给定值之间的第一偏差，并根据第一偏差实时调节输送电机的转速；
步骤二、控制模块中的电流环将获取到的所述电流环给定值和电流反馈值相比较，得到电流环给定值与电流反馈值之间的第二偏差，并根据第二偏差实时调节输送电机的电流。
优选的，在步骤一中，所述失重秤的重量传感器实时获取所述计量料斗内物料重量，根据重量变化得到实时流量反馈值。
优选的，在步骤二中，所述压力传感器实时测量所述输送管道的压力，根据压力变化得到所述输送电机的力矩和电流反馈值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***的结构图；
图2为本发明实施例中用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法的原理图；
图3为本发明实施例中用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，可以实现高精度、高抗干扰能力的连续物料输送和精确计量，满足自动生产中的物料自动控制。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***的结构如下：
计量料斗1、失重秤2、输送电机3、旋转输送机构4和输送管道5；
其中：
计量料斗1的出口端与旋转输送机构4相通，计量料斗1内设有搅拌装置；失重秤2与计量料斗1相连通，失重秤2上设有重量传感器，用于实时获取计量料斗1内物料重量；旋转输送机构4内设有螺杆，螺杆与输送电机3连接，螺杆可以为S形，沿旋转输送机构4的长度方向延伸；输送电机的控制模块包括速度环和电流环，控制模块可以为PID控制模块；输送管道5与旋转输送机构4相通，且输送管道5上设有压力传感器，压力传感器用于实时测量输送管道5的压力。
通过上述描述可知，用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***主要由计量料斗1、失重秤2、输送电机3、旋转输送机构4、输送管道5、压力传感器几部分组成。其中计量料斗1作为物料容器，装有液体物料；失重秤2负责实时称量计量料斗中液体物料的重量；输送电机3负责控制旋转输送机构4的运行；旋转输送机构4负责把物料从计量料斗1送到输送管道5；压力传感器负责实时测量输送管道5的压力。
本***通过电流环、速度环的双闭环PID控制，可保证在物料输送过程中的输送速度的稳定性。在硅酮胶连续式生产中，只要能保证各种物料都按照配方的配比要求以稳定的速度输送，就能保证生产产品的质量的稳定性。由于内环电流环的自动控制，就算物料粘度有波动，影响输送过程的稳态，也能通过测量输送管道压力，从而控制电机电流稳定，最终保证输送速度的稳定，保证产品的质量。
图1所示设备对应的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法为：
101、控制模块的速度环将获取到的实时流量反馈值与预设的流量给定值相比较，得到电流环给定值、实时流量反馈值与流量给定值之间的第一偏差，并根据第一偏差实时调节输送电机的转速；
本实施例中，如图2和图3所示，外环是控制模块的速度环，输送电机运行时，失重秤的重量传感器可实时获取计量料斗内物料重量，通过测量计量料斗中物料重量变化可得到实时流量反馈值，即速度环反馈值；流量给定值即根据配方预先设置，即速度环给定值，速度环给定值和速度环反馈值可输出电流环给定值。
同时将实时流量反馈值与流量给定值相比较，得到两者之间的第一偏差，第一偏差值通过PID运算后再调整输送电机的转速，以保证输送电机的物料输送速度稳定。
本方法使用进口高精度失重秤测量物料的实时重量，对实时重量数据进行初步滤波后通过工业以太网接入DCS控制***，DCS控制***周期采集实时重量，通过密集采样测量失重式装置的重量变化趋势，从而计算出物料的瞬时流量及一段时间内的累积流量，并通过双闭环的控制模块与配方的物料流量设定(给定流量值)及有效的理论累积流量比较，比较出的第一偏差通过放大、积分、微分(PID)运算，从而计算出对调整输送电机的速度调节量，通过PID控制的方式，保证输送速度与设定一致，保证产品的质量。由于通过密集采样，本***可以掌握生产过程中的物料流量变化趋势，不但能对变化趋势及时检测及反应，还能通过对数据如物料输送压力的变化趋势进行分析，预盼***的变化，从而能提高反应的速度。
步骤二、控制模块中的电流环将获取到的所述电流环给定值和电流反馈值相比较，得到电流环给定值与电流反馈值之间的第二偏差，并根据第二偏差实时调节输送电机的电流。
本实施例中，如图2和图3所示，在步骤二中，输送电机运行时，通过压力传感器测量输送管道的实时压力，可以计算出输送电机的输出力矩，从而计算出输送电机的负载电流，负载电流作为内环的电流反馈值，与电流环给定值，即输送电机的控制电流作比较，其第二偏差值通过PID运算后再调整输送电机的电流，以保证输送电机力矩的稳定。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，其特征在于，所述方法基于一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***实施，所述用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节***，包括：计量料斗、输送电机、旋转输送机构和输送管道，其中：
所述计量料斗的出口端与所述旋转输送机构相通；
所述旋转输送机构内设有螺杆，所述螺杆与所述输送电机连接；
所述输送电机的控制模块中包括速度环和电流环，所述控制模块为PID控制模块；
所述输送管道与所述旋转输送机构相通，且所述输送管道上设有压力传感器，所述压力传感器用于实时测量所述输送管道的压力；
该方法包括以下步骤：
步骤一、控制模块的速度环将获取到的实时流量反馈值与预设的流量给定值相比较，得到电流环给定值、实时流量反馈值与流量给定值之间的第一偏差，并根据第一偏差实时调节输送电机的转速；
步骤二、压力传感器实时测量所述输送管道的压力，根据压力变化得到所述输送电机的力矩和电流反馈值；
控制模块中的电流环将获取到的所述电流环给定值和电流反馈值相比较，得到电流环给定值与电流反馈值之间的第二偏差，并根据第二偏差实时调节输送电机的电流。
2.根据权利要求1所述的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，其特征在于，还包括失重秤，所述失重秤与所述计量料斗相连通。
3.根据权利要求2所述的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，其特征在于，所述失重秤上设有重量传感器，用于实时获取所述计量料斗内物料重量。
4.根据权利要求1所述的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，其特征在于，所述螺杆为S形，沿所述旋转输送机构的长度方向延伸。
5.根据权利要求1所述的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，其特征在于，所述计量料斗内还设有搅拌装置。
6.根据权利要求1所述的用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节方法，其特征在于，在步骤一中，失重秤的重量传感器实时获取计量料斗内物料重量，根据重量变化得到实时流量反馈值。
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