JPH10100235A - Method for automatic starting of extruder and its device - Google Patents
Method for automatic starting of extruder and its deviceInfo
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- JPH10100235A JPH10100235A JP8254897A JP25489796A JPH10100235A JP H10100235 A JPH10100235 A JP H10100235A JP 8254897 A JP8254897 A JP 8254897A JP 25489796 A JP25489796 A JP 25489796A JP H10100235 A JPH10100235 A JP H10100235A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、押出機の自動立ち
上げ方法およびその装置に係るものであり、詳しくは、
ファジー推論を活用することによりスクリュ押出機の立
ち上げを自動的、かつ迅速に行なうことができる押出機
の自動立ち上げ方法およびその装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for automatically starting an extruder.
The present invention relates to a method and an apparatus for automatically starting an extruder, which can automatically and quickly start up a screw extruder by utilizing fuzzy inference.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 従来、熱可塑性樹脂などの押出成形に
おいて、押出成形を開始して定常状態に到達させる際の
押出機の立ち上げ方法としては、使用原料や使用口金毎
に予め求められたパターンに従って、押出機のスクリュ
回転数と、押出機への原料供給量を徐々に増加させる方
法が採られていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in extrusion molding of a thermoplastic resin or the like, a method of starting an extruder when the extrusion molding is started to reach a steady state is performed by using a pattern determined in advance for each raw material used and each base used. Accordingly, a method of gradually increasing the screw rotation speed of the extruder and the amount of raw material supplied to the extruder has been adopted.
【０００３】これを図５および図６に基づいて説明す
る。This will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
【０００４】図５は、従来の押出機の立ち上げ装置を示
す構成図である。同図において、押出機１のシリンダ２
内にはスクリュ３が回転自在に挿設され、シリンダ２の
後方上部にはフィーダ４を備えたホッパ５が配設されて
いる。スクリュおよびフィーダ用モータ６，７の制御系
は、条件設定部８と制御部１０とから構成されている。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional extruder start-up device. In the figure, the cylinder 2 of the extruder 1
A screw 3 is rotatably inserted therein, and a hopper 5 provided with a feeder 4 is provided at an upper rear portion of the cylinder 2. The control system for the screw and feeder motors 6 and 7 includes a condition setting unit 8 and a control unit 10.
【０００５】次に、上述した押出機の立ち上げ装置の作
用について説明する。Next, the operation of the above-described extruder start-up device will be described.
【０００６】制御部１０は、条件設定部８からパターン
入力値ａ′を受けて、フィーダ用モータ７にフィーダ回
転指令ｃ′を与え、そのフィーダフィードバック信号
ｂ′によりフィーダ回転数を制御しながら原料を供給
し、同様に、スクリュ用モータ６にスクリュ回転指令
ｅ′を与え、そのスクリュフィードバック信号（スクリ
ュ負荷電流信号を含む）ｄ′によりスクリュ回転数を制
御しながら原料を押し出す。The control unit 10 receives the pattern input value a 'from the condition setting unit 8, gives a feeder rotation command c' to the feeder motor 7, and controls the feeder rotation speed by controlling the feeder rotation speed by the feeder feedback signal b '. Similarly, a screw rotation command e 'is given to the screw motor 6, and the material is pushed out while controlling the screw rotation speed by the screw feedback signal (including the screw load current signal) d'.
【０００７】具体的には、押出機１の立ち上げにあたっ
て、オペレータが図６に例示するような時間Ｔ1〜Ｔnと
回転数Ｎ1〜Ｎnを座標軸としたスクリュとフィーダの立
ち上げパターンを求めて、条件設定部８に入力し、それ
に従い制御部８において段階的にフィーダ、スクリュ回
転数を上げて、定常状態に到達させていた。More specifically, when the extruder 1 is started up, an operator obtains a screw and feeder start-up pattern using time T1 to Tn and rotation speeds N1 to Nn as coordinate axes as illustrated in FIG. The condition is input to the condition setting unit 8, and the control unit 8 gradually increases the number of revolutions of the feeder and the screw in accordance with the input to reach the steady state.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】押出成形における多品
種少ロット化に対応するために、使用原料や使用口金の
の種類を増やし、それらを頻繁に切り替えると、押出機
の立ち上げに要する時間の比重が高くなる。そこで、押
出機を迅速に立ち上げすることが重要となってくる。In order to cope with the production of many kinds and small lots in extrusion molding, if the types of raw materials and bases used are increased and they are frequently switched, the time required for starting up the extruder is reduced. Specific gravity increases. Therefore, it is important to quickly start the extruder.
【０００９】ところが、従来の押出機の立ち上げ方法で
は、使用原料や使用口金毎に、オペレータがスクリュと
フィーダの立ち上げパターンを求めて、条件設定部に入
力する必要があり、適正な条件設定に時間を要するとい
う問題点があった。また、その立ち上げ条件（立ち上げ
パターン）も、過負荷にならないように原料供給量を徐
々に増加するように安全サイドに設定するため、立ち上
げに時間がかかり、その間に多量の原料ロスがでるとい
う問題点があった。However, in the conventional extruder start-up method, it is necessary for an operator to obtain a start-up pattern of a screw and a feeder for each raw material and a base to be used, and input them into a condition setting section. It takes time. In addition, the start-up conditions (start-up pattern) are set on the safe side so that the raw material supply amount is gradually increased so as not to be overloaded. There was a problem of coming out.
【００１０】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであって、押出機または使用原料も
しくは使用口金の違いによって、多くの立ち上げ条件の
設定をする必要がなく、かつ、立ち上げ時間を短縮する
ことができる押出機の立ち上げ方法およびその装置を提
供することを課題としている。The present invention has been made to solve the above problems, and it is not necessary to set many startup conditions depending on the difference between an extruder or a raw material or a base to be used. It is another object of the present invention to provide a method and an apparatus for starting an extruder, which can shorten the start-up time.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を次のようにして解決した。すなわち、押出機のスクリ
ュ回転数と、押出機に原料を供給するフィーダの回転数
とを停止状態から定常状態まで立ち上げる際は、ファジ
ー推論により、スクリュ負荷電流変化が大きい場合は、
スクリュ、フィーダ回転数を増速しない、ないしは減速
し、スクリュ負荷電流が安定している場合は、スクリ
ュ、フィーダ回転数を増速して、スクリュ、フィーダ目
標回転数に到達させる。The present invention has solved the above-mentioned problems as follows. That is, when the screw rotation speed of the extruder and the rotation speed of the feeder that supplies the raw material to the extruder are started from a stopped state to a steady state, when the screw load current change is large by fuzzy inference,
If the screw and feeder rotation speeds are not increased or decelerated and the screw load current is stable, the screw and feeder rotation speeds are increased to reach the screw and feeder target rotation speeds.
【００１２】また、スクリュ、フィーダ回転数が目標回
転数まで立ち上がった後は、スクリュ回転数を目標回転
数に一定に維持すると共に、ファジー推論により、スク
リュ負荷電流が過負荷にならないように、フィーダ回転
数を増減速する。After the screw and feeder rotation speeds have risen to the target rotation speed, the screw rotation speed is kept constant at the target rotation speed, and the feeder is driven by fuzzy inference so that the screw load current is not overloaded. Increase or decrease the speed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明による、押出機のスクリュ
回転数と、押出機に原料を供給するフィーダの回転数と
を停止状態から定常状態まで制御しながら押出機の自動
立ち上げを行う方法は、前件部をスクリュ回転数、フィ
ーダ回転数およびスクリュ負荷電流変化とし、後件部を
スクリュ回転数（変速）、フィーダ回転数（変速）とし
たファジールールと、これらファジー変数のメンバシッ
プ関数とにより、スクリュ、フィーダ回転数まで増速す
ることを特徴とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method for automatically starting an extruder while controlling the number of rotations of a screw of an extruder and the number of rotations of a feeder for supplying a raw material to the extruder from a stopped state to a steady state according to the present invention. Is the fuzzy rule where the antecedent part is the screw rotation speed, feeder rotation speed and screw load current change, and the consequent part is the screw rotation speed (shift) and feeder rotation speed (shift), and the membership function of these fuzzy variables Thus, the speed is increased up to the screw and feeder rotation speeds.
【００１４】好ましくは、スクリュ、フィーダ回転数を
目標回転数まで到達させた後、前件部をフィーダ回転数
およびスクリュ負荷電流変化とし、後件部をフィーダ回
転数（変速）としたファジールールと、これらファジー
変数のメンバシップ関数とにより、スクリュ負荷電流が
過負荷にならないように、フィーダ回転数を増減速する
ことを特徴とする。この場合、フィーダ回転数、フィー
ダ回転数（変速）の回転数領域を目標回転数の８０〜１
００％とすることが望ましい。[0014] Preferably, after the screw and feeder rotation speeds reach the target rotation speed, a fuzzy rule in which the antecedent portion is changed to the feeder rotation speed and screw load current and the consequent portion is set to the feeder rotation speed (shift). The feeder rotation speed is increased / decreased by the membership functions of these fuzzy variables so that the screw load current is not overloaded. In this case, the feeder rotation speed and the rotation speed range of the feeder rotation speed (shift) are set to 80 to 1 of the target rotation speed.
Desirably, it is set to 00%.
【００１５】本発明による、押出機のスクリュ回転数
と、押出機に原料を供給するフィーダの回転数とを停止
状態から定常状態まで制御しながら自動立ち上げを行う
装置は、そのスクリュおよびフィーダ用モータの制御系
が、目標とするスクリュ、フィーダ回転数がオペレータ
により入力される条件設定部と、立ち上げ中のスクリ
ュ、フィーダ回転数およびスクリュ負荷電流を受けて、
スクリュ負荷電流変化に応じてスクリュ、フィーダ回転
数（変速）をファジー推論するファジー演算部と、ファ
ジー演算部により得られた値を受けて、スクリュおよび
フィーダにそれぞれ操作量を出力する制御部とから構成
され、スクリュ、フィーダ回転数を目標回転数まで増速
することを特徴とする。According to the present invention, there is provided an apparatus for automatically starting up while controlling the rotation speed of a screw of an extruder and the rotation speed of a feeder for supplying a raw material to the extruder from a stopped state to a steady state. The motor control system receives a target screw, a condition setting unit in which a feeder rotation speed is input by an operator, and a starting screw, a feeder rotation speed, and a screw load current.
A fuzzy operation unit for fuzzy inferring the screw and feeder rotation speed (shift) according to a change in screw load current, and a control unit for receiving the value obtained by the fuzzy operation unit and outputting an operation amount to the screw and the feeder, respectively. It is characterized in that the speed of the screw and the feeder is increased to the target speed.
【００１６】好ましくは、スクリュ、フィーダ回転数を
目標回転数まで到達させた後、前記ファジー演算部は、
フィーダ回転数およびスクリュ負荷電流を受けて、スク
リュ負荷電流の変化に応じてフィーダ回転数（変速）を
ファジー推論し、前記制御部は、ファジー演算部により
得られた値を受けて、フィーダ回転数を増減速すること
を特徴とする。[0016] Preferably, after the screw and feeder rotation speeds reach the target rotation speed, the fuzzy calculation unit includes:
Upon receiving the feeder rotation speed and the screw load current, the feeder rotation speed (shift) is fuzzy inferred according to the change in the screw load current, and the control unit receives the value obtained by the fuzzy calculation unit and receives the feeder rotation speed. Is accelerated and decelerated.
【００１７】[0017]
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１８】図１は、本発明による押出機の立ち上げ装
置を示す構成図である。同図において、押出機１のシリ
ンダ２内にはスクリュ３が回転自在に挿設され、シリン
ダ２の後方上部にはフィーダ４を備えたホッパ５が配設
されている。スクリュおよびフィーダ用モータ６，７の
制御系は、条件設定部８、ファジー演算部９および制御
部１０とから構成されている。FIG. 1 is a block diagram showing a starting apparatus of an extruder according to the present invention. In the figure, a screw 3 is rotatably inserted into a cylinder 2 of an extruder 1, and a hopper 5 having a feeder 4 is provided at an upper rear portion of the cylinder 2. The control system for the screw and feeder motors 6 and 7 includes a condition setting unit 8, a fuzzy calculation unit 9 and a control unit 10.
【００１９】条件設定部８には、スクリュおよびフィー
ダの目標回転数、すなわち、立ち上げ完了回転数がオペ
レータにより入力される。The condition setting unit 8 receives the target rotation speed of the screw and the feeder, that is, the startup completion rotation speed, by an operator.
【００２０】ファジー演算部９は、立ち上げ中のスクリ
ュ回転数、フィーダ回転数およびスクリュ負荷電流を受
けて、スクリュ負荷電流変化に応じてスクリュ３および
フィーダ４の回転数（変速）を演算する。The fuzzy calculation unit 9 receives the screw rotation speed, the feeder rotation speed, and the screw load current during startup, and calculates the rotation speed (shift) of the screw 3 and the feeder 4 according to the change in the screw load current.
【００２１】制御部１０は、ファジー演算部９により演
算された値を受けて、スクリュ３およびフィーダ４にそ
れぞれ操作量を出力する。The control unit 10 receives the values calculated by the fuzzy calculation unit 9 and outputs the operation amounts to the screw 3 and the feeder 4, respectively.
【００２２】次に、上述した押出機の立ち上げ装置の作
用について説明する。Next, the operation of the above-described extruder starting device will be described.
【００２３】制御部１０は、条件設定部８からスクリ
ュ、フィーダ立ち上げ完了回転数ａ、ファジー演算部９
からフィーダ、スクリュ回転指令ｆを受けて、フィーダ
用モータ７にフィーダ回転指令ｃを与え、そのフィーダ
フィードバック信号ｂによりフィーダ４の回転数を制御
しながら原料を供給し、同様に、スクリュ用モータ６に
スクリュ回転指令ｅを与え、そのスクリュフィードバッ
ク信号（スクリュ負荷電流信号を含む）ｄによりスクリ
ュ回転数を制御しながら原料を押し出す。なお、ファジ
ー演算部９には、スクリュ、フィーダフィードバック信
号（スクリュ負荷電流信号を含む）ｇが制御部１０を介
して入力される。The control unit 10 includes a screw, a feeder start-up completion rotation speed a, a fuzzy calculation unit 9 from the condition setting unit 8.
, A feeder / screw rotation command f, and feeder rotation command c to a feeder motor 7 to supply a raw material while controlling the rotation speed of the feeder 4 by the feeder feedback signal b. Is supplied with a screw rotation command e, and the material is extruded while controlling the screw rotation speed by the screw feedback signal (including the screw load current signal) d. The fuzzy operation unit 9 receives a screw and a feeder feedback signal (including a screw load current signal) g via the control unit 10.
【００２４】前記ファジー演算部の構成と作用をより具
体的に説明する。The configuration and operation of the fuzzy operation unit will be described more specifically.
【００２５】ファジー演算部９は、好ましくは、立ち上
げ用データベースと負荷監視用データベースに別れてい
る。The fuzzy computing section 9 is preferably divided into a startup database and a load monitoring database.
【００２６】まず、立ち上げ用データベースについて説
明する。First, the startup database will be described.
【００２７】立ち上げ用データベースは、図２に示すオ
ペレータの経験則を記述した立ち上げ用ファジールール
と、図３に示すメンバシップ関数とに基づいてファジー
推論を実行する。The start-up database executes fuzzy inference based on the start-up fuzzy rules describing the operator's empirical rules shown in FIG. 2 and the membership functions shown in FIG.
【００２８】図２に示す立ち上げ用ファジールールの例
では、前件部をスクリュ回転数、フィーダ回転数および
スクリュ負荷電流変化（スクリュ電流変化）とし、後件
部をスクリュ回転数（変速）およびフィーダ回転数（変
速）としている。なお、スクリュ負荷電流変化とは、所
定の判定時間、例えば１０秒間の電流変化量である。同
図においてスクリュ、フィーダ回転数およびスクリュ、
フィーダ回転数（変速）は、目標回転数に対する比率
（％）で表示されている。In the example of the start-up fuzzy rule shown in FIG. 2, the antecedent portion is a screw rotation speed, a feeder rotation speed, and a change in screw load current (screw current change), and the consequent portion is a screw rotation speed (shift). It is the feeder rotation speed (shift). The screw load current change is a current change amount for a predetermined determination time, for example, 10 seconds. In the figure, the screw, feeder rotation speed and screw,
The feeder rotation speed (shift) is displayed as a ratio (%) to the target rotation speed.
【００２９】次に、図２を参照してファジールールの一
部を具体的に説明する。Next, a part of the fuzzy rule will be specifically described with reference to FIG.
【００３０】ルール１： スクリュ回転数がＡ（０〜１
０％）、フィーダ回転数がＡ（０〜１０％）であれば、
スクリュ回転数（変速）をＣ（２０〜６０％）、フィー
ダ回転数（変速）をＢ（０〜３０％）にする。Rule 1: Screw rotation speed is A (0 to 1)
0%), if the feeder rotation speed is A (0 to 10%),
The screw rotation speed (shift) is set to C (20 to 60%), and the feeder rotation speed (shift) is set to B (0 to 30%).
【００３１】ルール２： スクリュ回転数がＣ（２０〜
６０％）、フィーダ回転数がＢ（０〜３０％）で、スク
リュ負荷電流変化がＰＬ（変化大＋）であれば、スクリ
ュ回転数（変速）をＣ（２０〜６０％）、フィーダ回転
数（変速）をＢ（０〜３０％）にする。Rule 2: The screw rotation speed is C (20 to
60%), if the feeder rotation speed is B (0 to 30%) and the screw load current change is PL (large change +), the screw rotation speed (shift) is C (20 to 60%), and the feeder rotation speed (Shift) to B (0 to 30%).
【００３２】ルール３： スクリュ回転数がＣ（２０〜
６０％）、フィーダ回転数がＢ（０〜３０％）で、スク
リュ負荷電流変化がＺＲ（安定）であれば、スクリュ回
転数（変速）をＣ（４５〜８０％）、フィーダ回転数
（変速）をＣ（２０〜６０％）にする。Rule 3: The screw rotation speed is C (20 to
60%), if the feeder rotation speed is B (0-30%) and the screw load current change is ZR (stable), the screw rotation speed (shift) is C (45-80%), and the feeder rotation speed (shift) ) To C (20-60%).
【００３３】すなわち、このルールでは、スタート時
は、スクリュ負荷電流変化に関係なくスクリュ、フィダ
ー回転数を所定の回転数まで上げる。その後、スクリュ
負荷電流変化が大きい場合は、スクリュ、フィーダ回転
数を増速しない、ないしは減速し、スクリュ負荷電流が
安定している場合は、スクリュ、フィーダ回転数を増速
する。That is, according to this rule, at the start, the screw and feeder rotation speeds are increased to a predetermined rotation speed regardless of the change in screw load current. Thereafter, if the screw load current change is large, the screw and feeder rotation speeds are not increased or decelerated, and if the screw load current is stable, the screw and feeder rotation speeds are increased.
【００３４】図３（ａ）は、スクリュ、フィーダ回転数
のメンバシップ関数を示すものであって、この例では、
両メンバシップ関数を同一としている。また、三角形の
メンバシップ関数としているが、つり鐘型や台形の関数
となることもある。また、この例では、スクリュ、スク
リュフィーダ回転数（変速）のメンバシップ関数は、上
記スクリュ、スクリュフィーダ回転数のメンバシップ関
数と同一しているので説明を省略している。３（ｂ）
は、スクリュ負荷電流変化のメンバシップ関数を示して
いる。FIG. 3A shows a membership function of the screw and feeder rotation speeds. In this example,
Both membership functions are the same. In addition, although the function is a triangle membership function, it may be a bell-shaped or trapezoidal function. Further, in this example, the membership function of the screw and the screw feeder rotation speed (shift) is the same as the membership function of the screw and the screw feeder rotation speed, and therefore the description is omitted. 3 (b)
Shows the membership function of the screw load current change.
【００３５】スクリュ、フィーダ回転数のラベルは、例
えば、図３（ａ）に示すように６つに区分されている。The labels of the screw and the number of rotations of the feeder are divided into six, for example, as shown in FIG.
【００３６】Ａ＝０〜１０％ Ｂ＝０〜３０％ Ｃ＝２０〜６０％ Ｄ＝４５〜８０％ Ｅ＝６５〜１００％ Ｆ＝８０〜１００％ また、スクリュ負荷電流変化のラベルは、例えば、図３
（ｂ）に示すように３つに区分されている。この場合、
５Ａとは、例えば１０秒間に５Ａ変動することを意味し
ている。A = 0 to 10% B = 0 to 30% C = 20 to 60% D = 45 to 80% E = 65 to 100% F = 80 to 100% , FIG.
It is divided into three as shown in FIG. in this case,
5A means that it fluctuates, for example, by 5A in 10 seconds.
【００３７】ＮＬ＝−５Ａ〜−２Ａ（変化大−） ＺＲ＝−５Ａ〜＋５Ａ（安定） ＰＬ＝＋２Ａ〜＋５Ａ（変化大＋） 次に、押出成形の開始から定常状態まで到達させるため
のファジー推論を活用したスクリュ回転数およびフィー
ダ回転数の増速の仕方について説明する。NL = -5A to -2A (large change-) ZR = -5A to + 5A (stable) PL = + 2A to + 5A (large change +) Next, a fuzzy state from the start of the extrusion to the steady state is reached. A method of increasing the screw rotation speed and the feeder rotation speed using inference will be described.
【００３８】ファジー推論は、ファジー演算部に入力さ
れた図２に示めすファジールールと、図３に示めすメン
バシップ関数に従って、通常のファジー制御法と同様に
行なうことができる。The fuzzy inference can be performed in the same manner as a normal fuzzy control method in accordance with the fuzzy rules shown in FIG. 2 and the membership functions shown in FIG.
【００３９】スタートの条件としては、負荷電流変化に
関係なく、例えば、スクリュ回転数を３０〜５０%まで
上げ、フィーダ回転数を２０〜３０%にあげる。その
際、運転条件であるスクリュ回転数、フィーダ回転数お
よびスクリュ負荷電流が検出され、フィードバック信号
としてファジー演算部に入力される。ファジー演算部で
は、この入力された運転条件に該当する前件部をもった
ルールのすべてを選択し、各々のルールで前件部全体に
対する適合度を求める。次に、この適合度をもとに、後
件部の操作量であるスクリュ、フィーダ回転数（増速）
のメンバシッブ関数を各々修正する。次に各ルールで得
られた操作量のメンバシップ関数から総合的に、一般的
には重心をとる方法を用いて、操作量を求める。この操
作量は、フィーダ、スクリュ回転指令ｆとして制御部１
０を介してスクリュ、フィーダ用モータ６，７に与えら
れ、スクリュ、フィーダ回転数をスクリュ、フィーダ立
ち上げ完了回転数（目標回転数）ａまで増速する。Regarding the start conditions, for example, the screw rotation speed is increased to 30 to 50% and the feeder rotation speed is increased to 20 to 30% regardless of the load current change. At this time, the screw rotation speed, the feeder rotation speed, and the screw load current, which are operating conditions, are detected and input to the fuzzy calculation unit as a feedback signal. The fuzzy calculation unit selects all the rules having the antecedent part corresponding to the input operating condition, and obtains the degree of conformity to the entire antecedent part with each rule. Next, based on this degree of conformity, the operation amount of the consequent part such as screw and feeder rotation speed (increased speed)
Modify each of the member functions. Next, the amount of operation is obtained from the membership function of the amount of operation obtained by each rule, generally using a method of taking the center of gravity. This operation amount is transmitted to the control unit 1 as a feeder and screw rotation command f.
The rotation speed of the screw and the feeder is increased to the screw / feeder start-up completion rotation speed (target rotation speed) a.
【００４０】次に、負荷監視用データベースについて説
明する。このデータベースは、スクリュ、フィーダ回転
数が目標回転数まで立ち上がった後、スクリュ回転数を
目標回転数に一定に維持すると共に、スクリュ負荷電流
が過負荷にならないように、フィーダ回転数を増減速し
て微調整を行なうものである。Next, the load monitoring database will be described. After the screw and feeder rotation speeds have risen to the target rotation speed, this database maintains the screw rotation speed at the target rotation speed and increases and decreases the feeder rotation speed so that the screw load current does not become overloaded. To make fine adjustments.
【００４１】負荷監視用のファジールールの例（図示せ
ず）では、前件部をフィーダ回転数およびスクリュ負荷
電流変化とし、後件部をフィーダ回転数（変速）として
いる。フィーダ回転数およびフィーダ回転数（変速）
は、上述した立ち上げ用ファジールールと同様、目標回
転数に対する比率（％）で表示されている。In an example of a fuzzy rule for load monitoring (not shown), the antecedent portion is a change in feeder rotation speed and screw load current, and the consequent portion is a feeder rotation speed (shift). Feeder rotation speed and feeder rotation speed (shift)
Is displayed as a ratio (%) to the target rotation speed, similarly to the above-described start-up fuzzy rule.
【００４２】図４は、フィーダ回転数のメンバシップ関
数の一例を示すものであって、フィーダ回転数の回転領
域は、目標回転数の例えば８０から１００％の範囲に定
められ、ラベルはＡ〜Ｆまで６つに区分されている。フ
イーダ回転数（変速）についても同様なメンバシップ関
数が定められる。FIG. 4 shows an example of the membership function of the feeder rotation speed. The rotation range of the feeder rotation speed is set in a range of, for example, 80 to 100% of the target rotation speed. F is divided into six. A similar membership function is determined for the feeder rotation speed (shift).
【００４３】また、スクリュ負荷電流変化については、
図３（ｂ）に示すようなメンバシップ関数が定められ
る。この場合には、急激な負荷電流変化に迅速に対応す
るために、スクリュ負荷電流変化の判定時間を、定常状
態への立ち上げの場合よりも短時間（例えば２〜５秒）
とするのが好ましい。また、スクリュ負荷電流変化のラ
ベルの区分も定常状態への立ち上げの場合とは異なって
いてもよい。Also, regarding the screw load current change,
A membership function as shown in FIG. 3B is determined. In this case, in order to quickly respond to a sudden load current change, the screw load current change determination time is set to a shorter time (for example, 2 to 5 seconds) than when starting up to a steady state.
It is preferred that Also, the classification of the label of the screw load current change may be different from that in the case of startup to the steady state.
【００４４】これらのメンバシップ関数は、上述した立
ち上げ用データベースに比べ狭い領域についてのもので
あるから、精密に定めることができ、これにより、微調
整を行なうことができる。なお、負荷監視用のファジー
推論は、ファジー演算部９に入力され上述したファジー
ルールと、メンバシップ関数に従って、通常のファジー
制御法と同様に行なうことができる。Since these membership functions are for an area smaller than that of the above-mentioned startup database, they can be determined precisely, and fine adjustment can be performed. Note that the fuzzy inference for load monitoring can be performed in the same manner as a normal fuzzy control method according to the fuzzy rule input to the fuzzy operation unit 9 and the membership function.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので、押出機または使用原料もしくは使用口金の違い
によって、多くの立ち上げ条件の設定をする必要がなく
なり、スイッチ一つで目標回転数まで増速できるように
なり、オペレータの負担が大幅に減少する。また、立ち
上げ時間が短縮されるため、原料ロスが大幅に減少す
る。Since the present invention is constructed as described above, it is not necessary to set many start-up conditions depending on the extruder or the raw material used or the base used, and the target rotation can be achieved by one switch. It is possible to increase the speed to a number, and the burden on the operator is greatly reduced. Further, since the start-up time is shortened, the raw material loss is greatly reduced.
【図１】本発明による押出機の立ち上げ装置を示す構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a start-up device of an extruder according to the present invention.
【図２】立ち上げ用データベースのファジールールを示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing fuzzy rules of a startup database.
【図３】立ち上げ用データベースのメンバシップ関数を
示す図であり、図３（ａ）はスクリュ、フィーダ回転数
のメンバシップ関数、図３（ｂ）はスクリュ負荷電流変
化のメンバシップ関数を示す。3A and 3B are diagrams showing membership functions of a startup database. FIG. 3A shows a membership function of a screw and a feeder rotation speed, and FIG. 3B shows a membership function of a screw load current change. .
【図４】負荷監視用データベースのフィーダ回転数のメ
ンバシップ関数を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a membership function of a feeder rotation speed of a load monitoring database.
【図５】従来の押出機の立ち上げ装置を示す構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram showing a start-up device of a conventional extruder.
【図６】従来の押出機のスクリュとフィーダの立ち上げ
パターンを示す図である。FIG. 6 is a view showing a startup pattern of a screw and a feeder of a conventional extruder.
１ 押出機 ２ シリンダ ３ スクリュ ４ フィーダ ５ ホッパ ６ スクリュ用モータ ７ フィーダ用モータ ８ 条件設定部 ９ ファジー演算部 10 制御部 ａ スクリュ、フィーダ立ち上げ完了回転数（目標回転
数） ａ′ パターン入力信号 ｂ、ｂ′ フィーダフィードバック信号 ｃ、ｃ′ フィーダ回転指令 ｄ、ｄ′ スクリュフィードバック信号（スクリュ負荷
電流信号を含む） ｅ、ｅ′ スクリュ回転指令 ｆ フィーダ、スクリュ回転指令 ｇ スクリュ、フィーダフィードバック信号（スクリュ
負荷電流信号を含む）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Extruder 2 Cylinder 3 Screw 4 Feeder 5 Hopper 6 Screw motor 7 Feeder motor 8 Condition setting part 9 Fuzzy calculation part 10 Control part a Screw, feeder start-up completion rotation number (target rotation number) a 'Pattern input signal b , B 'Feeder feedback signal c, c' Feeder rotation command d, d 'Screw feedback signal (including screw load current signal) e, e' Screw rotation command f Feeder, screw rotation command g Screw, feeder feedback signal (screw load (Including current signal)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 良久 滋賀県長浜市三ツ矢町５番８号 三菱樹脂 株式会社長浜工場内 (72)発明者 角川 聡 滋賀県長浜市三ツ矢町５番８号 三菱樹脂 株式会社長浜工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshihisa Ueno 5-8 Mitsuya-cho, Nagahama-shi, Shiga Prefecture Mitsubishi Plastics Co., Ltd. Inside Nagahama Plant (72) Inventor Satoshi Kadokawa 5-8 Mitsuya-cho, Nagahama-shi, Shiga Prefecture Mitsubishi Plastics Nagahama Plant Co., Ltd.
Claims (5)
料を供給するフィーダの回転数とを停止状態から定常状
態まで制御しながら押出機の自動立ち上げを行う方法に
おいて、前件部をスクリュ回転数、フィーダ回転数およ
びスクリュ負荷電流変化とし、後件部をスクリュ回転数
（変速）、フィーダ回転数（変速）としたファジールー
ルと、これらファジー変数のメンバシップ関数とによ
り、スクリュ、フィーダ回転数を目標回転数まで増速す
ることを特徴とする押出機の自動立ち上げ方法。1. A method for automatically starting up an extruder while controlling the number of rotations of a screw of an extruder and the number of rotations of a feeder for supplying a raw material to the extruder from a stopped state to a steady state. The screw and feeder are defined by the fuzzy rules of screw speed, feeder speed and screw load current change, and the consequent part of screw speed (speed change) and feeder speed (speed change), and the membership function of these fuzzy variables. An automatic start-up method for an extruder, wherein the rotation speed is increased to a target rotation speed.
まで到達させた後、前件部をフィーダ回転数およびスク
リュ負荷電流変化とし、後件部をフィーダ回転数（変
速）としたファジールールと、これらファジー変数のメ
ンバシップ関数とにより、スクリュ負荷電流が過負荷に
ならないように、フィーダ回転数を増減速することを特
徴とする請求項１記載の押出機の自動立ち上げ方法。2. A fuzzy rule in which, after the screw and feeder rotation speeds reach the target rotation speed, the antecedent portion is changed to the feeder rotation speed and screw load current, and the consequent portion is set to the feeder rotation speed (shift). 2. The method according to claim 1, wherein the feeder rotation speed is increased or decreased by using the fuzzy variable membership function so that the screw load current is not overloaded.
ダ回転数（変速）の回転数領域を目標回転数の８０〜１
００％としたことを特徴する押出機の自動立ち上げ方
法。3. The rotation speed range of the feeder rotation speed and the feeder rotation speed (shift) according to claim 2 is set to 80 to 1 of the target rotation speed.
An automatic start-up method for an extruder, wherein the method is set to 00%.
料を供給するフィーダの回転数とを停止状態から定常状
態まで制御しながら押出機の自動立ち上げを行う装置に
おいて、 スクリュおよびフィーダ用モータの制御系は、 目標とするスクリュ、フィーダ回転数がオペレータによ
り入力される条件設定部と、 立ち上げ中のスクリュ、フィーダ回転数およびスクリュ
負荷電流を受けて、スクリュ負荷電流変化に応じてスク
リュ、フィーダ回転数（変速）をファジー推論するファ
ジー演算部と、 ファジー演算部により得られた値を受けて、スクリュお
よびフィーダにそれぞれ操作量を出力する制御部とから
構成され、 スクリュ、フィーダ回転数を目標回転数まで増速するこ
とを特徴とする押出機の自動立ち上げ装置。4. An apparatus for automatically starting up an extruder while controlling the number of rotations of a screw of an extruder and the number of rotations of a feeder for supplying a raw material to the extruder from a stopped state to a steady state. The motor control system receives the screw, feeder rotation speed and screw load current during start-up, which are set by the operator, and sets the target screw and feeder rotation speed in response to changes in screw load current. , A fuzzy calculation unit for fuzzy inference of the feeder rotation speed (shift), and a control unit for receiving the value obtained by the fuzzy calculation unit and outputting an operation amount to the screw and the feeder, respectively. The automatic start-up device of the extruder, wherein the speed is increased to the target rotation speed.
まで到達させた後、前記ファジー演算部は、フィーダ回
転数およびスクリュ負荷電流を受けて、スクリュ負荷電
流変化に応じてフィーダ回転数（変速）をファジー推論
し、前記制御部は、ファジー演算部により得られた値を
受けて、フィーダ回転数を増減速することを特徴とする
請求項４記載の押出機の自動立ち上げ装置。5. After the screw and feeder rotation speeds reach the target rotation speed, the fuzzy calculation unit receives the feeder rotation speed and the screw load current, and receives the feeder rotation speed (shift) according to a change in the screw load current. 5. The automatic start-up device for an extruder according to claim 4, wherein the control unit receives the value obtained by the fuzzy calculation unit, and increases / decreases the feeder rotation speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25489796A JP3654395B2 (en) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Method and apparatus for automatically starting an extruder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25489796A JP3654395B2 (en) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | Method and apparatus for automatically starting an extruder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10100235A true JPH10100235A (en) | 1998-04-21 |
| JP3654395B2 JP3654395B2 (en) | 2005-06-02 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3654395B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230169267A (en) | 2021-05-17 | 2023-12-15 | 시바우라 기카이 가부시키가이샤 | Mixing state detection device and mixing state detection method of extrusion molding machine |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25489796A patent/JP3654395B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230169267A (en) | 2021-05-17 | 2023-12-15 | 시바우라 기카이 가부시키가이샤 | Mixing state detection device and mixing state detection method of extrusion molding machine |
| DE112022002633T5 (en) | 2021-05-17 | 2024-03-07 | National University Corporation Kanazawa University | Kneading state detection device and kneading state detection method for an extrusion molding machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3654395B2 (en) | 2005-06-02 |
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