摘要：本发明属于连续化生产技术领域的自动控制系统，具体涉及一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节系统和方法。
关键词：硅酮胶；连续生产；流量在线；自动调节系统；方法
引言
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系统和方法，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系统的技术方案包括：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电性连接；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。
1背景技术
在硅铜胶连续式生产中，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系统，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，系统可自动适应变化，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，若系统运行状态持续稳定，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，系统反应缓慢、跟随性差、抗干扰能力弱、控制精度差，而且系统的控制累积流量也不能保证精确性，造成产品质量不稳定。
2发明内容
本发明一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节系统的技术方案包括：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电性连接；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系统，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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆优选的，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。
3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系统和方法，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。
本发明用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节系统的结构如下：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电性连接，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系统主要由计量料斗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。
本系统通过电流环、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。在硅铜胶连续式生产中，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。
图片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控制系统，DCS控制系统周期采集实时重量，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，本系统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，预盼系统的变化，从而能提高反应的速度。
4结语
供一种用于硅酮胶连续生产的流量在线自动调节系统和方法，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。
参考文献：
[1]于海生.微型计算机控制技术[M].北京：清华大学出版社.1999.
[2]曾兴赠.等.三轴点胶机系统中不完全微分PID控制器的研究[J].仪表技术.2008.（5）：32- 34.
论文作者:萧锡祥
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
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