Kort overzicht
Bij het productieproces van blaasfilms is uniformiteit van de filmdikte een cruciale indicator. Hoewel de uniformiteit van de longitudinale dikte kan worden gecontroleerd door de stabiliteit van de extrusie- en tractiesnelheden, hangt de uniformiteit van de transversale dikte in het algemeen af van de precisiefabricage van de matrijs en varieert deze met de parameters van het productieproces. Om de uniformiteit van de dwarsdikte te verbeteren, moet een automatisch controlesysteem voor de dwarsdikte worden geïntroduceerd. Veelgebruikte controlemethoden zijn onder meer automatische snijkoppen en automatische luchtringen. In dit gedeelte wordt voornamelijk het principe en de toepassing van automatische luchtringen geïntroduceerd.
Basisprincipe
De automatische luchtringstructuur maakt gebruik van een dubbel-uitlaatontwerp. De onderste uitlaat zorgt voor een constante luchtstroom, terwijl de bovenste uitlaat rond de omtrek is verdeeld in verschillende luchtkanalen. Elk luchtkanaal bestaat uit een luchtkamer, kleppen en een motor. De motor drijft de kleppen aan om de opening van het luchtkanaal aan te passen, waardoor de luchtstroom in elk kanaal wordt geregeld. Tijdens het controleproces wordt het door de diktesonde gedetecteerde diktesignaal van de dunne film naar de computer verzonden. De computer vergelijkt het diktesignaal met de momenteel ingestelde gemiddelde dikte, berekent op basis van de dikteafwijking en de trend van de curve, en bestuurt de motor om de klep in beweging te brengen. Wanneer de film te dun is, beweegt de motor naar voren en sluit de ventilatieopening; omgekeerd beweegt de motor naar achteren en wordt de ventilatieopening breder. Door de luchtstroom op verschillende punten op de omtrek van de luchtring te veranderen, wordt de koelsnelheid op elk punt aangepast, waardoor de laterale dikteafwijking van de film binnen het doelbereik blijft.
Controleschema:
De automatische luchtring is een online realtime controlesysteem. De bestuurde objecten van het systeem zijn verschillende motoren die over de luchtring zijn verdeeld. De koelluchtstroom van de ventilator wordt naar elk luchtkanaal verdeeld nadat deze in de luchtringkamer op constante druk is gehouden. Een motor drijft de kleppen aan om te openen en te sluiten, waarbij de luchtuitlaten en de luchtstroom worden aangepast om het koeleffect op de voorvorm bij de matrijsuitlaat te veranderen, waardoor de filmdikte wordt geregeld. Uit het controleproces blijkt echter geen duidelijk verband tussen filmdiktevariatie en de motorbesturingsinvoer. De diktevariaties van films met verschillende diktes en bij verschillende klepposities vertonen niet-lineaire en onregelmatige veranderingen met de stuurinvoer. Het afstellen van elke klep heeft aanzienlijke gevolgen voor aangrenzende punten, en de aanpassingen zijn afhankelijk van de vertraging-, waardoor onderlinge relaties tussen verschillende tijdstippen ontstaan. Voor zo'n zeer niet-lineair, sterk gekoppeld, in de tijd-variërend systeem met besturingsonzekerheid is een nauwkeurig wiskundig model vrijwel onmogelijk vast te stellen. Zelfs als er een wiskundig model kan worden opgesteld, is het uiterst complex en moeilijk op te lossen, waardoor het onpraktisch wordt. Traditionele controlemethoden presteren goed met relatief deterministische controlemodellen, maar zijn ineffectief of zelfs machteloos tegen zeer niet-lineaire, onzekere en complexe feedbackinformatie. Daarom hebben we gekozen voor een fuzzy control-algoritme. Bovendien hebben we een methode gebruikt om de vage kwantiseringsfactor te veranderen om deze beter aan te passen aan veranderingen in systeemparameters.
