辅机的控制

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第371页（1789字）

在工艺过程中，所涉及的辅助设备有：

①口模，特别是可调式。

②辊压机，真空定型装置及其它装置，其作用是对挤出物一维或多维尺寸进行控制。

③牵引系统。

即使挤出产量稳定，其它影响尺寸控制的因素亦与口模挤出速率有关，它就是牵引作用。就牵引装置而言，不管是何种类型，均可通过改变其速度来调节制品的尺寸。要利用循环控制系统来做到这一点，该装置须配备传动控制系统，如SCR，从而利用控制信号来调节传动速率。

正如前面已经提到的一样，牵引系统抓牢挤出物的位置并固定，因此，采用速度传感器来准确控制线速度就显得尤为重要。其中最好的一种是设置质软接触轮，这些与尺寸感应装置有关的信号将提供给循环控制系统。

尺寸传感有多种不同的方式——从采用中心测量的机械接触到采用激光的光学传感中心测量方式常用于片材生产线；而对于管材，常采用声波及光学传感装置来测量尺寸及壁厚。表19－1列出了不同传感装置的适用范围，每种传感器的位置也非常重要。为了获得快速的响应，其中至少有一种传感器须安装在口模的附近，以便当挤出物离开模唇时能尽快感应到尺寸的变化。来自于尺寸传感装置的信号还须进行进一步的处理，从而利用牵引速度的变化来校正尺寸。这是一种相当简单的反馈系统，但在设计时要避免造成控制失稳的过度作用。一种可行的方法就是将控制范围完全缩小到速度范围，如果超过这个范围，报警声会提醒操作工，内部校正系统就会对生产线速度进行调节。

表19－1 各种监测方法比较

在生产过程中，当牵引系统产生滑动问题就变得复杂了。这种滑动必须加以纠正，而采用对两种影响尺寸的信号进行叠加使速度调节更准确。通常，仍有必要再回到微机系统对数据进行处理而完成工艺控制。当系统采用其它定型装置时，这一点尤为重要。如挤出吹膜中的上吹装置，片材挤出中的定型装置与辊压机等。

吹塑薄膜问题稍后再讨论，但对定型的位置及辊压机的布置进行检验仍很有用。从中可了解它们是如何影响控制系统需求的。使用定型装置为牵引系统引入一恒量。在挤管过程中，定型装置只影响一维尺寸，通常是外径。结果，只有一个主尺寸即壁厚，采用控制系统进行控制。另外，控制系统还须对管壁偏心率进行校正或控制传输信息。在此情况下，信息由壁厚测量装置送出。采用这种方法，计算机对壁厚进行监测，并与所需尺寸比较，从而调节牵引速度来获得恒定的壁厚。将偏心率信息反馈到口模调节装置，通过改变调节螺钉或衬套的位置来校正内、外径的偏心量。

由于Autoflex(“可调”，也称为“自弯”，)模唇口模的广泛使用，口模调节装置在挤板(片)生产线中更为常见。Autoflex口模利用来自于片材监测系统的信号反馈而对其开口度在局部甚至整个口模进行调节。但它仍存在一个问题，由于辊压机为一恒定厚度控制装置，因此通常对厚度的变化信号不能及时响应。实际上，辊压物部是比设定时要厚或薄些。因此，并非完全恒定。但是，对于循环控制来说仍较复杂。因为传感器通常安装在辊压机后面。因此并不能准确地反映出口模处挤出物的厚度情况。

通过以上阐述表明，板材和管材的稳定挤出得益于利用计算机控制系统对挤出物尺寸数据、操作定型装置与控制牵引速度进行处理。就挤板(片)而言，利用计算机可对因尺寸变化而需调节的因素——口模开度或生产线速度，做出决定，也可根据一定时间内的变化情况，而调节其中的某一方面。另外，计算机可采用相适应的控制模式。通过对厚度变化的记录，可总结出其与挤出速率的关系。当出现特殊的尺寸变化时，控制计算机可预先调整尺寸并当制品进入控制装置时进行补偿。通过清除溢流物料，控制计算机可节约生产成本，同时还可限制变量范围，提高单位产量的合格品数量。