压出挤出机作业参数自动匹配控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种压出挤出机作业参数自动匹配控制系统及控制方法，所述控制系统包括包括MES系统、挤出设备及其PLC控制器，MES系统集成所挤出产品的标准生产工艺参数，挤出联动线上设置有高精度测宽仪，高精度测宽仪设置在距离挤出联动线的机头1.5m‑2m处，以实时检测挤出产品宽度并反馈PLC控制器，PLC控制器基于接收的实时测宽数据以及获得的标准生产工艺参数对联动线速度进行调整。本方案结合企业MES系统直接集成各种作业生产数据，通过与PLC控制器通信连接，实现作业参数的自动上传下载，而且，在进行作业参数匹配时，螺杆转速与联动线速度自动匹配，有效克服传统手动调整作业参数效率低、废品率高的缺陷，具有极高的推广及经济价值。

Automatic Matching Control System and Control Method for Operating Parameters of Extruder

The present invention discloses an automatic matching control system and control method for operation parameters of extruder. The control system includes MES system, extrusion equipment and its PLC controller, standard production process parameters of extrusion products integrated by MES system, high precision width measuring instrument is set on extrusion linkage line, and high precision width measuring instrument is set at 1.5m to 2m from extrusion linkage line head. Real-time detection of extrusion product width and feedback to the PLC controller, the PLC controller adjusts the linkage line speed based on the received real-time width measurement data and the obtained standard production process parameters. This scheme integrates all kinds of production data directly with enterprise MES system and realizes automatic upload and download of operation parameters by communicating with PLC controller. Moreover, when matching operation parameters, screw speed and linkage line speed automatically match, which effectively overcomes the shortcomings of low efficiency and high waste rate of traditional manual adjustment of operation parameters, and has extremely high popularization and economic value. This is the case.

【技术实现步骤摘要】
压出挤出机作业参数自动匹配控制系统及控制方法
本专利技术属于橡胶行业挤出机压出生产领域，具体涉及一种压出挤出机作业参数自动匹配控制系统及控制方法。
技术介绍
现有技术中挤出机压出作业参数在程序设计方面虽固化了较多的生产作业条件参数，如温控下传、作业条件下传等，但这些参数在实际操作中起不到实质的控制作用，需要人工干预进行多个参数的匹配才能有效保证挤出部件稳定性；而且在实际生产条件下由于需要应对多个生产规格，压出生产规格交替时，操作人员需要针对对应的生产规格，在设备操作界面上手动录入相应的生产作业参数(挤出机参数和联动线的作业参数)，不仅费时费力、生产效率低，而且人工录入参数风险大，一旦参数错误就会造成批量不合格品，那么就造成浪费及成本的损失。目前来说，压出部件生产工艺条件随意调整性较为严重，操作人员没有统一的生产参数对挤出部件进行SOP操作，挤出部件尺寸稳定性不能保证，易导致轮胎不良发生。总之，考虑到现有挤出机压出作业过程中存在的以下问题：(1)挤出机压出部件所需要生产作业参数需要人工查阅示方进行参数输入，其次受到胶料本身特性的影响在部件挤出的时候还需要人工参与进行挤出参数的匹配，此生产方式受操作人员经验影响较大，不仅不能保证挤出尺寸稳定性，更主要的是不能有效保证输入参数的正确性；(2)挤出机作业参数与挤出机联动线作业参数是分开控制，对操作人员的专业性及熟练程度要求较高，而且操作人员在调整参数时需要花费大量时间和精力进行作业参数的调试，不合格率及浪费严重，成本上损失较大；(3)在新一代的挤出机联动线上，为了减少操作人员测量频次，虽然增加了测宽装置，但该测宽数值并没有参与设备调整匹配，而且，测宽装置的位置距离挤出机机头较远，故不能有效保证实测物的真实数据，反而会对操作者起到相反的效果。为此，亟待提出一种提升压出工程整体防错能力、建立防错机制，实现设备自动化、智能化生产，保证挤出部件尺寸均一的新方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有挤出机压出部件生产过程中需要人工输入标准参数、人工参与进行挤出参数匹配导致的挤出尺寸稳定性差、效率低、出错率高的缺陷，提出一种压出挤出机作业参数自动匹配控制系统及控制方法，基于现有的MES与压出设备PLC的连接，实现生产作业参数无需人工干预、实现一键启动自动化生产。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种压出挤出机作业参数自动匹配控制系统，包括MES系统、挤出设备及其PLC控制器，所述挤出设备包括挤出机和挤出联动线，所述MES系统包括生产作业数据库，集成所挤出产品的标准生产工艺参数，以实现联动生产，所述标准生产工艺参数包括挤出机螺杆转速、联动线最高速度、挤出宽度、示方宽度和米秤重量，所述PLC控制器与MES系统相连实现数据通信，以获得挤出产品的标准生产工艺参数；所述其中，所述联动线最高速度为设备技术协议中规定的最高速度，所述纠正系数为设备初始吐胶量与当前吐胶量的比值，所述吐胶量通过在挤出机上进行多次取样获得，其中，a为多次取样的挤出样品重量的平均值(kg)，t为多次取样的平均取样时间(s)，v为挤出机转速(rpm)；由于受胶料本身特性的影响，挤出时，依据胶料本身特性需要根据胶料膨胀率获得统一规格的口型板尺寸，所述口型板尺寸包括口型板宽度和口型板厚度，以保证得到的挤出产品的宽度恰好为示方宽度；所述挤出宽度即为口型板宽度，示方宽度即为所得到挤出产品的标准宽度；所述挤出联动线上设置有与PLC控制器相连的高精度高速摄像机测宽仪，所述高精度高速摄像机测宽仪设置在距离挤出联动线的机头1.5m-2m处，以实时检测挤出产品宽度并反馈PLC控制器，PLC控制器基于接收的实时测宽数据以及获得的标准生产工艺参数对联动线速度进行调整，以更加有效快速的控制挤出机和挤出联动线实现作业参数自动匹配，完成挤出产品的冷却、传送和卷曲流程；所述PLC控制器在对联动线速度调整时，基于以下关系进行调整：(1)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±5mm范围内，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.1m/min-0.18m/min，挤出联动线速度调整时螺杆转速值不参与调整；(2)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±(5—7)mm范围内，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.2m/min--0.28m/min，挤出联动线速度调整时螺杆转速值不参与调整；(3)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±7mm以上，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.3m/min--0.8m/min，挤出联动线速度调整时螺杆转速值不参与调整；在进行压出挤出作业时，结合企业MES系统直接集成各种作业生产数据，通过与PLC控制器通信连接，实现作业参数的自动上传下载，克服传统人工参照作业标准在人机界面手动输入出错率高的缺陷；而且，在进行作业参数匹配时，保证挤出机螺杆转速不变，结合高精度高速摄像机测宽仪的监控反馈，将实时的测宽数据反馈PLC控制器，通过PLC控制匹配逻辑，克服传统手动调整作业参数效率低、废品率高的缺陷。本专利技术另外还提出一种压出挤出机作业参数自动匹配控制方法，包括以下步骤：A、从MES系统中获得待挤出产品的规格，分析计算获得待挤出产品的标准生产工艺参数，所述标准生产工艺参数包括挤出机螺杆转速、联动线最高速度、挤出宽度、示方宽度和米秤重量；所述其中，所述部件面积和胶料比重见制造示方书，所述联动线最高速度为设备技术协议中规定的最高速度，所述纠正系数为设备初始吐胶量与当前吐胶量的比值，所述吐胶量通过在挤出机上进行多次取样获得，其中，a为多次取样的挤出样品重量的平均值(kg)，t为多次取样的平均取样时间(s)，v为挤出机转速(rpm)；由于受胶料本身特性的影响，挤出时，依据胶料本身特性需要根据胶料膨胀率获得统一规格的口型板尺寸，所述口型板尺寸包括口型板宽度和口型板厚度，以保证得到的挤出产品的宽度恰好为示方宽度，所述挤出宽度即为口型板宽度，示方宽度即为所得到挤出产品的标准宽度；B、将待挤出产品的标准工艺参数下载到PLC控制器；C、启动挤出设备，挤出机的上、中、下螺杆同时运行，待联动线稳定启动后(比如10s后)，通过高精度高速摄像机测宽仪检测挤出产品的实时宽度值，基于测宽数值对联动线速度进行调整，具体包括：(1)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±5mm范围内，则保证挤出机螺杆转速不变，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.1m/min--0.18m/min；(2)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±(5—7)mm范围内，则保证挤出机螺杆转速不变，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.2m/min--0.28m/min；(3)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±7mm以上，则保证挤出机螺杆转速不变，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.3m/min--0.8m/min；D、当测宽数值与设定的挤出宽度误差在-1mm—+2mm范围内时，由PLC控制器控制联动线速度以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.压出挤出机作业参数自动匹配控制系统，包括MES系统、挤出设备及其PLC控制器，所述挤出设备包括挤出机和挤出联动线，所述MES系统包括生产作业数据库，集成所挤出产品的标准生产工艺参数，以实现联动生产，所述标准生产工艺参数包括挤出机螺杆转速、联动线最高速度、挤出宽度、示方宽度和米秤重量，所述PLC控制器与MES系统相连实现数据通信，以获得挤出产品的标准生产工艺参数；所述

【技术特征摘要】
1.压出挤出机作业参数自动匹配控制系统，包括MES系统、挤出设备及其PLC控制器，所述挤出设备包括挤出机和挤出联动线，所述MES系统包括生产作业数据库，集成所挤出产品的标准生产工艺参数，以实现联动生产，所述标准生产工艺参数包括挤出机螺杆转速、联动线最高速度、挤出宽度、示方宽度和米秤重量，所述PLC控制器与MES系统相连实现数据通信，以获得挤出产品的标准生产工艺参数；所述其中，所述部件面积和胶料比重依据制造示方书，所述联动线最高速度为设备技术协议中规定的最高速度，所述纠正系数为设备初始吐胶量与当前吐胶量的比值，所述吐胶量通过在挤出机上进行多次取样获得，其中，a为多次取样的挤出样品重量的平均值(kg)，t为多次取样的平均取样时间(s)，v为挤出机转速(rpm)；由于受胶料本身特性的影响，挤出时，依据胶料本身特性需要根据胶料膨胀率获得统一规格的口型板尺寸，所述口型板尺寸包括口型板宽度和口型板厚度，以保证得到的挤出产品的宽度恰好为标准示方宽度；所述挤出联动线上设置有与PLC控制器相连的高精度高速摄像机测宽仪，所述高精度高速摄像机测宽仪设置在距离挤出联动线的机头1.5m-2m处，以实时检测挤出产品宽度并反馈PLC控制器，PLC控制器基于接收的实时测宽数据以及获得的标准生产工艺参数对联动线速度进行调整，以更加有效快速的控制挤出机和挤出联动线实现作业参数自动匹配，完成挤出产品的冷却、传送和卷曲流程；所述PLC控制器在对联动线速度调整时，基于以下关系进行调整：(1)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±5mm范围内，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.1m/min-0.18m/min，挤出联动线速度调整时螺杆转速值不参与调整；(2)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±(5—7)mm范围内，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.2m/min--0.28m/min，挤出联动线速度调整时螺杆转速值不参与调整；(3)若通过高精度高速摄像机测宽仪测得的挤出产品的测宽数值与设定的挤出宽度的误差在±7mm以上，通过PLC控制器控制挤出联动线速度调整0.3m/min-0.8m/...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敬江，周天明，杨亮，郝树德，
申请(专利权)人：赛轮集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37