DE3639721C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Arbeitsüberwachung und Steuerung von Schneckenstrangpressen und Schneckenstrangpressenreihen bei der Verarbeitung von Kunststoffen, die eine gesteuerte Anzeigeeinheit für die bei der Verarbeitung erfaßten Parameter, eine mit Drucktasten versehene Regeleinheit für die Parameter sowie einen Selektor enthält, der durch Kopplungseinheiten an die Arbeitsbedingungen erfassende Fühler angeschlossen und mit einem Zentralrechner ausgestattet ist.

Die einzelnen Schneckenstrangpressen, die auch in einer Maschinenreihe angeordnet werden können, treten sehr verbreitet in der Industrie bei der Verarbeitung von Kunststoffen auf. Die Schneckenstrangpresse ist oft durch Anlagen zur Vorbereitung des Grundstoffes und zur Weiterverarbeitung des Kunststoffes ergänzt. Als ein Beispiel der letzteren kann unter anderem eine Anlage zur Kabelummantelung erwähnt werden.

Da die Schneckenstrangpresse selbst auch auf mehrere Sektoren unterteilt ist und zwischen den Sektoren den Schneckenstrangkopf zur Ausgabe des Endproduktes der Kunststoffverarbeitung enthält, ist eine relativ hohe Anzahl von Arbeitsparametern zu verfolgen und zu überwachen. Bei den Schneckenstrangpressen ist es wichtig, die Zusammensetzung der eingeführten Stoffe, die Temperatur und den Druck der Verarbeitung (die letzteren nach einer vorbestimmten Verteilung) konstant zu halten oder die auftretenden Änderungen mit hoher Genauigkeit bei der Steuerung zu berücksichtigen. Das bedeutet eine schwere Aufgabe für das Bedienungspersonal. Zur Erleichterung der Überwachung sind daher verschiedene Systeme erarbeitet worden.

Eine Vorrichtung zur Steuerung von Schneckenstrangpressen ist durch die US-PS 42 90 986 bekannt. Die hierin dargestellte Vorrichtung kann zur automatisierten Steuerung der Pressenanlagen eingesetzt werden, jedoch ist sie bei der Überwachung mit weiteren Einheiten zu ergänzen.

Seit Juli 1984 bietet die Firma BBC Brown Boveri das mit einem Mikroprozessor versehene Regelsystem GTR 80 000 an. Dieses System enthält eine Anzeigeeinheit, in einem Drucktastenfeld angeordnete Drucktasten zur Eingabe erwünschter Daten sowie einen Ausgang, wodurch entsprechende Eingriffseinheiten der zu regelnden technologischen Prozesse gesteuert werden können. Das System zeigt den Sollwert, den Istwert sowie das Kennzeichen der Regelung an und bietet die Möglichkeit, die zu kontrollierenden Größen zu überwachen.

Ein vollständiges Regelsystem wurde von der Firma ELEC INDUSTRIE (Lyon, Frankreich) angeboten, wobei eine mit Bildschirm versehene Anzeigeeinheit zur Ausgabe ausreichender Informationen sowie eine Klaviatur vorgesehen sind. In einem Mensch-Maschinensystem verbindet sich damit jedoch immer das Problem der Auswahl der Informationen sowie der Form der Ausgabe der Fehlerinformationen.

In diesem Zusammenhang ist weiterhin zu verweisen auf die deutschen Zeitschriften "Plastverarbeiter", PV (23), 1972/4, S. 241-247, "Kunststoffberater", Jahrgang 21, 8/1976, S. 376-379 und "Kunststoffberater", Jahrgang 25, 1/2/1980, S. 22/23. Auch hierbei findet jedoch eine größere Anzahl von verschiedenen mit unterschiedlichen Inhalten versehenen Drucktasten Anwendung, wodurch mangels Übersichtlichkeit die Arbeit bezüglich der Wahl geeigneter Schritte erschwert ist.

Wenn ein Arbeitsprozeß nicht vollständig automatisierbar ist, entsteht immer das Problem der Regelung. Gerade bei der Verarbeitung von Kunststoffen tritt aber eine hohe Anzahl der Parameter auf, welche auf vorbestimmte Weise durch übliche Maßnahmen regelbar sind. Dazu ist keine spezielle Ausbildung erforderlich, vielmehr kann mit der Regelung auch ein Facharbeiter betraut sein. Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß bei Schneckenstrangpressen das Mensch-Maschinensystem auf eine neue Grundlage gestellt werden kann, wodurch das Regelsystem sich vereinfacht, wodurch eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der Überwachung, der Arbeit der Presse und dadurch die Verbesserung der Qualität des Endproduktes möglich wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß damit die Überwachung und Steuerung der Arbeitsweise einer Schneckenstrangpresse erleichtert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bei der Verarbeitung erfaßten Parameter gleicher Art in Gruppen eingeordnet sind, die durch den Selektor gesteuerte Anzeigeeinheit mit einem Zentralrechner versehen ist und drei als Drucktasten ausgebildete Auswahleinheiten zur Bestimmung und Anzeige auf einem Bildschirm je einer Parametergruppe, je eines dieser Gruppe zugehörenden Parameters sowie je eines gemessenen oder einstellbaren Wertes des Parameters vorgesehen sind, die einerseits dem Zentralrechner der gesteuerten Anzeigeeinheit und andererseits dem Zentralrechner des Selektors zugeschaltet sind, und daß zumindest einer der Zentralrechner mit einem Speicher zur Aufnahme der Parametergruppen und der zu den einzelnen Gruppen gehörenden Parameter sowie Parameterwerte gekoppelt ist.

Dadurch, daß die Parameter in Gruppen gleicher Art aufgeteilt bzw. zusammengefaßt sind, können diese nunmehr in einfacher Weise mit dem nur drei Drucktasten als Auswahleinheit enthaltenden System in jeweils gleicher Weise bezüglich des zu überwachenden oder zu regelnden einzelnen Parameters angesteuert werden, was eine erhebliche Steigerung der Übersichtlichkeit und damit Erleichterung der Arbeit darstellt.

Eine sofortige Ausgabe der Fehlerinformationen ist gewährleistet, wenn die gesteuerte Anzeigeeinheit mit einem durch den Zentralrechner gesteuerten Stromkreis und Bildschirm versehen ist, wobei der Zentralrechner mit einem Fehlersignale weiterleitenden Eingang und mit einem den Fehlersignalen entsprechende Informationen dem Steuerstromkreis weiterleitenden Ausgang ausgestattet ist, der Steuerstromkreis zur Überschreibung der durch den Bildschirm angezeigten Informationen vorbereitet ist, und der Steuerstromkreis zur Generierung eines Alarmsignals und/oder zur unterbrochenen Ausgabe von Informationen auf dem Bildschirm ausgebildet ist.

Für die weitere Vereinfachung der Bedienung ist es vorteilhaft, wenn der Selektor mit einem die durch die Kopplungseinheiten weitergeleiteten Informationen gruppierenden und in dem Speicher vorübergehend speichernden bzw. die gruppierten Informationen in vorbestimmter Reihenfolge dem Steuerstromkreis der Anzeigeeinheit zur Ausgabe auf dem Bildschirm weiterleitenden Zentralrechner ausgestattet ist. Aus demselben Grunde ist es eine vorteilhafte Lösung, wenn der Zentralrechner des Selektors mit einem Stromkreis zur zyklischen Auswahl der im Speicher des Selektors angeordneten und die die Parametergruppen, Parameter und Parameterwerte unter Einwirkung der entsprechenden Drucktasten bestimmenden Informationen ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist der Zentralrechner durch die die Fehlersignale weiterleitenden Eingänge mit den Fühlern angeschlossenen Haltestromkreis-Anpassungseinheiten verbunden, welche mit entsprechenden Fehlersignalgeneratoren versehen sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die einfache Überwachung und die komplexe Steuerung der Arbeit sowohl einer Schneckenstrangpresse als einer diese enthaltenden Maschinenreihe.

Die Erfindung wird weiters anhand von beispielsweise dargestellten Ausführungen, mit Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 das Blockschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 das Schaltbild der Anzeigeeinheit und des Selektors der vorgeschlagenen Vorrichtung, und

Fig. 3 das Blockschema eines Fehlersignalgenerators.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 1) sind eine Anzeigeeinheit 1 und ein Selektor 5 miteinander, sowie mit drei Drucktasten 2, 3, 4 verbunden, wobei die Drucktaste 2 zur Bestimmung einer Parametergruppe, die Drucktaste 3 zur Auswahl eines Parameters der Gruppe und die Drucktaste 4 zur Bestimmung des Wertes des ausgewählten Parameters - mit Zuhilfenahme des Selektors 5 - vorgesehen sind. Der Selektor 5 ist mit Kopplungseinheiten 6, 7, 8 sowie durch jene mit Haltestromkreis- Anpassungseinheiten 9, 10, 11 gekoppelt, wobei die letzteren zur Ausgabe von Fehlerinformationen geeignet sind und mit Fühlern verbunden sind. Die Fühler sind einer Schneckenstrangpresse 12 sowie den zugehörenden Einheiten zugeordnet.

Die Anzeigeeinheit 1 (Fig. 2) ist durch einen Zentralrechner 104 mit den Drucktasten 2, 3, 4 sowie den Haltestromkreis- Anpassungseinheiten 9, 10, 11 bzw. mit den Fehlersignalgeneratoren der letzteren gekoppelt. Die Anzeigeeinheit weist weiters einen Speicher 105 an ihrem Eingang sowie einen Speicher 103 am Ausgang des Zentralrechners 104 sowie einen Steuerstromkreis 102 und einen Bildschirm 101 am Ausgang des Steuerstromkreises 102 auf. Im Selektor 5 wird auf der Eingangsseite eine Kopplungseinheit 503 und auf der Ausgangsseite ein Zentralrechner 501 vorgesehen, und zwischen ihnen ist ein Speicher angeordnet. Der Zentralspeicher 501 ist mit den Drucktasten 2, 3, 4 verbunden.

Wie es der Fig. 2 entnehmbar ist, kann in den Haltestromkreis- Anpassungseinheiten 9, 10, 11 ein Fehlersignalgenerator nach Fig. 3 eingebaut werden, der das dem Sollwert und dem Istwert des zu regelnden Parameters entsprechende Referenzsignal A und Ausgangssignal B in einem Summierer S empfängt, dessen Ausgang einer elektronischen Regeleinheit S 1 zur Ausgabe des zur Änderung des Istwertes notwendigen Signals zugeführt ist. Die elektronische Regeleinheit S 1 leitet ein Steuersignal C einem Leistungsschalter S 2 sowie einem ersten Komparator weiter. Das dem Istwert des Parameters entsprechende Signal, das aus einer Meßeinheit S 4 stammt, wird einer Probenahmeeinheit M 1 sowie einem zweiten Komparator M 4 zugeführt. Der Ausgang des Leistungsschalters S 2 wird einem Regler S 3 zugeleitet, wodurch der Wert des zu regelnden Parameters mittels einer Eingriffseinheit H einstellbar ist.

Der Ausgang der Probenahmeeinheit M 1 mit dem dem Istwert entsprechenden Signal wird in einem Summierer M 7 summiert einem dritten Komparator M 3 zugeführt. Der erste und der dritte Komparator M 2 und M 3 sind durch einen gesteuerten Schalter M 6 einem ODER-Gatter M 5 zugeführt, dessen Ausgang die Wirkung einer Fehlersignalquelle D erzwingen kann. Die Fehlersignalquelle D kann mit weiteren ODER-Gattern M 5 entsprechend den weiteren zu regelnden Parametern verbunden werden. Der gesteuerte Schalter kann zum Beispiel aus zwei miteinander parallel gekoppelten UND-Gattern sowie einem die Ausgänge der UND-Gatter empfangenden ODER-Gatter ausgebildet werden. Der dargestellte Fehlersignalgenerator arbeitet auf solche Weise, daß bei der Abweichung des Istwertes vom Sollwert über einen bestimmten Grenzwert ein Fehlersignal erzeugt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung in seiner Anordnung nach Fig. 1 und 2 arbeitet auf folgende Weise.

Die der Schneckenstrangpresse 12 und den zugehörenden Anlagen zugeordneten Fühler leisten entsprechende Signale den Haltestromkreis-Anpassungseinheiten 9, 10, 11, welche durch die Kopplungseinheiten 6, 7, 8 mit dem Selektor 5 verbunden sind. Die Haltestromkreis-Anpassungseinheiten 9, 10, 11 - ihre Anzahl entspricht der Anzahl der Fühler und macht im allgemeinen viel mehr als 3 aus - weisen Fehlersignalgeneratoren auf, die beim Auftreten eines unerwünschten Zustandes der Presse Fehlerinformationen der Anzeigeeinheit 1 zuführen. Die Fehlersignale werden von dem Zentralrechner 104 empfangen und verarbeitet. Daraufhin wird ein Befehl ausgegeben, und das ruft die Anzeige von entsprechenden Informationen auf dem Bildschirm 101 aus. Bei der Anzeige von Fehlerinformationen soll der Inhalt des Bildschirmes 101 völlig verändert werden und diese Information kann auch mit Unterbrechungen gezeigt werden. Gleichzeitig, falls es erwünscht ist, kann durch die Anzeigeeinheit 1 ein Alarmsignal - ein Lichtsignal oder ein akustisches Signal erzeugt werden.

Die durch die Fühler zusammengesammelte Information wird auf dem Bildschirm - beim Mangel eines Fehlersignals - auf eine vorbestimmte Weise, in erwünschter Reihenfolge angezeigt.

Der Operator hat die Möglichkeit, falls eine Änderung der Parameterwerte erforderlich ist, mittels der Drucktaste 2 eine Parametergruppe auszuwählen. Eine solche Parametergruppe kann zum Beispiel die Temperaturen der einzelnen Pressensektoren umfassen. Der nächste Schritt bedeutet die Auswahl des Parameters, der zu verändern ist. Das kann zum Beispiel die Temperatur eines der Sektoren sein. Diese Auswahl wird durch die Drucktaste 3 verwirklicht, wonach die Drucktaste 4 die Einstellung der Temperatur des ausgewählten Sektors in einem vorbestimmten Wertbereich ermöglicht. Es ist vorteilhaft, den Zentralrechner auf solche Weise zu programmieren, daß er immer einen Zyklus der erwünschten Gruppen, Parameter und der einstellbaren Werte durch den Bildschirm anzeigen läßt. Die Anzeige soll schrittweise erfolgen, um die notwendigen Werte und Parameter bestimmen zu können. Auf solche Weise kann die Einstellung der Parameter der Kunststoffverarbeitung sehr effektiv vorgenommen werden, und die Bedienung erfordert keine speziellen Kenntnisse.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf bekannte Weise mit Einheiten zur Einstellung der Sollwerte der zu regelnden Parameter verbunden und dadurch kann eine effektive Regelung gewährleistet werden. Sie enthält eine niedrige Anzahl von Regeleinheiten, und aus diesem Grund kann eine effektive Regelung mit hoher Zuverlässigkeit, bei Einschränkung der Möglichkeiten zu menschlichen Fehlern, vorgenommen werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Arbeitsüberwachung und Steuerung von Schneckenstrangpressen und Schneckenstrangpressenreihen bei der Verarbeitung von Kunststoffen, die eine gesteuerte Anzeigeeinheit für die bei der Verarbeitung erfaßten Parameter, eine mit Drucktasten versehene Regeleinheit für die Parameter sowie einen Selektor enthält, der über Kopplungseinheiten an die Arbeitsbedingungen erfassende Fühler angeschlossen und mit einem Zentralrechner ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verarbeitung erfaßten Parameter gleicher Art in Gruppen eingeordnet sind, die durch den Selektor (5) gesteuerte Anzeigeeinheit (1) mit einem Zentralrechner (104) versehen ist und drei als Drucktasten (2, 3, 4) ausgebildete Auswahleinheiten zur Bestimmung und Anzeige auf einem Bildschirm (101) je einer Parametergruppe, je eines dieser Gruppe zugehörenden Parameters sowie je eines gemessenen oder einstellbaren Wertes des Parameters vorgesehen sind, die einerseits dem Zentralrechner (104) der gesteuerten Anzeigeeinheit (1) und andererseits dem Zentralrechner (501) des Selektors (5) zugeschaltet sind, und daß zumindest einer der Zentralrechner (104, 105) mit einem Speicher (105, 502) zur Aufnahme der Parametergruppen und der zu den einzelnen Gruppen gehörenden Parameter sowie Parameterwerte gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Anzeigeeinheit (1) mit einem durch den Zentralrechner (104) gesteuerten Stromkreis (102) und Bildschirm (101) versehen ist, wobei der Zentralrechner (104) mit einem Fehlersignale weiterleitenden Eingang und mit einem den Fehlersignalen entsprechende Informationen dem Steuerstromkreis (102) weiterleitenden Ausgang ausgestattet ist, und der Steuerstromkreis (102) zur Überschreibung der durch den Bildschirm (101) angezeigten Informationen vorbereitet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Selektor (5) mit einem die durch die Kopplungseinheiten (6, 7, 8) weitergeleiteten Informationen gruppierenden und in dem Speicher (502) vorübergehend speichernden, bzw. die gruppierten Informationen in vorbestimmter Reihenfolge dem Steuerstromkreis (102) der Anzeigeeinheit (1) zur Ausgabe auf dem Bildschirm (101) weiterleitenden Zentralrechner (501) ausgestattet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralrechner (104) durch die die Fehlersignale weiterleitenden Eingänge mit den Fühlern angeschlossenen Haltestromkreis-Anpassungseinheiten (9, 10, 11) verbunden ist, welche mit entsprechenden Fehlersignalgeneratoren versehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralrechner (501) des Selektors (5) mit einem Stromkreis zur zyklischen Auswahl der im Speicher (502) des Selektors (5) angeordneten und die die Parametergruppen, Parameter und Parameterwerte unter Einwirkung der entsprechenden Drucktasten (2, 3, 4) bestimmenden Informationen ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstromkreis (102) zur Generierung eines Alarmsignals und/oder zur unterbrochenen Ausgabe von Informationen auf dem Bildschirm (101) ausgebildet ist.