東莞吹塑加工-吹塑機自動風(fēng)環(huán)原理及操作

在吹塑制品生產(chǎn)過程中，薄膜厚薄均勻度是一個很關(guān)鍵的指標(biāo)，其中縱向厚薄均勻度可以通過擠出和牽引速度穩(wěn)定性加以控制，而薄膜橫向厚薄均勻度一般依耐于模頭精密制造，且隨著生產(chǎn)工藝參數(shù)變化而變化，為了提高薄膜橫向厚薄均勻度，須引進(jìn)自動橫向厚薄控制系統(tǒng)，常用控制方法有自動模頭（熱膨脹螺絲控制）和自動風(fēng)環(huán)，這里主要介紹自動風(fēng)環(huán)原理與應(yīng)用。

1.基本原理：

自動風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)上采用雙風(fēng)口方式，其中下風(fēng)口風(fēng)量保持恒定，上風(fēng)口圓周上分為若干個風(fēng)道，每個風(fēng)道由風(fēng)室、閥門、電機等組成，由電機驅(qū)動閥門調(diào)整風(fēng)道開口度，控制每個風(fēng)道風(fēng)量大小。

控制過程中，由測厚探頭檢測到薄膜厚薄信號傳送到計算機，計算機把厚薄信號與當(dāng)前設(shè)定平均厚度進(jìn)行對比，根據(jù)厚薄偏差量以及曲線變化趨勢進(jìn)行運算，控制電機驅(qū)動閥門移動，當(dāng)薄膜偏厚時，電機正向移動，風(fēng)口關(guān)??；相反，電機反向移動，風(fēng)口增大，通過改變風(fēng)環(huán)圓周上各點風(fēng)量大小，調(diào)整各點冷卻速度，使薄膜橫向厚薄偏差控制在目標(biāo)的范圍。

2.控制方案設(shè)計

自動風(fēng)環(huán)是一種在線實時控制系統(tǒng)，系統(tǒng)被控對象為分布在風(fēng)環(huán)上的若干個電機。由風(fēng)機送來的冷卻氣流經(jīng)風(fēng)環(huán)風(fēng)室恒壓后分配到每個風(fēng)道上，由電機驅(qū)動閥門作開合運動以調(diào)整風(fēng)口及風(fēng)量的大小，改變模頭出料處膜坯的冷卻效果，從而控制薄膜厚度，從控制過程看，薄膜厚度變化與電機控制量之間找不到明確關(guān)系，不同厚度薄膜以及閥門不同位置厚薄變化與控制量之間程非線性無規(guī)律變化，每調(diào)整一個閥門時對相鄰點影響都很大，且調(diào)整有滯后性，使不同時刻之間又互相關(guān)聯(lián)，對于這種高度非線性、強耦合、時變性和控制不確定性系統(tǒng)，其精確數(shù)學(xué)模型幾乎無法建立，即使能建立數(shù)學(xué)模型，也非常復(fù)雜，難以求解，以致沒實用價值，而傳統(tǒng)控制對較確定控制模型控制效果較好，而對于高度非線性，不確定性，復(fù)雜反饋信息控制效果很差甚至無能為力。鑒于此我們選擇了模糊控制算法。同時采用改變模糊量化因子方式更好適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的改變。

3.模糊控制結(jié)構(gòu)原理及實施

模糊控制工作原理：

模糊控制過程中，根據(jù)厚度設(shè)定值s與反饋值y的偏差量e以及偏差量的變化率e’，按模糊控制算法運算，得出輸出控制量u，再轉(zhuǎn)換為電機控制脈沖，驅(qū)動閥門開口量，調(diào)整風(fēng)量，控制薄膜厚薄度。

實際控制過程中，偏差量e及偏差量的變化率e’分別乘以量化因子Ke，Ke’得出模糊量E，E’再調(diào)用查表程序，從控制表中查出對應(yīng)模糊控制量的輸出值u，再乘以量化因子Ku得出實際控制量。

模糊控制量表是根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗總結(jié)出來的控制規(guī)律，利用輸入輸出各量的隸屬函數(shù)表，計算出不同的E、E’和U對應(yīng)的模糊關(guān)系，并將它們關(guān)系合并，再經(jīng)過合并運算，求出各種輸入狀態(tài)所對應(yīng)的控制決策的隸屬函數(shù)向量，然后由隸屬函數(shù)最大原則進(jìn)行判斷，得出相應(yīng)控制量模糊值U，當(dāng)求出各種輸入狀態(tài)所對應(yīng)模糊控制量輸出值時，就可以得出模糊控制量表