Niektóre nowe problemy sterowania automatycznego procesem wytłaczania

• Autorzy: Sikora J.W. , Broel-Plater B.

Warianty tytułu

EN

Some new problems of automatic control of extrusion process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sterowanie procesem wytłaczania w wytłaczarkach z pasywną strefą rowkowaną polega na zmianie bądź prędkości ślimaka, bądź też temperatury poszczególnych stref grzejnych układu uplastyczniającego i głowicy wytłaczarskiej. Praca dotyczy lepszego wykorzystania możliwości sterowania w wytłaczarkach z aktywną strefą rowkowaną, w których konstrukcyjne cechy układu można dostosować do procesów w nim przebiegających. Na przykładzie opracowanej koncepcji i modelu oraz zbudowanego prototypu wytłaczarki umożliwiającej podczas wytłaczania dokonywanie zmian kierunku skręcenia rowków, a także ciągłej zmiany kąta skręcenia rowków i kształtu ich przekroju poprzecznego, przedstawiono warianty postępowania zmierzającego do wyboru współrzędnych pary prędkość ślimaka/kąt skręcenia rowków zapewniającego optymalne działanie wytłaczarki. Te warianty postępowania oraz zastosowanie samouczących się mechanizmów wykorzystujących metody sztucznej inteligencji pozwalają na zbudowanie układu sterowania automatycznego procesem wytłaczania, który w trakcie użytkowania wytłaczarki stopniowo poprawia swoją skuteczność. Wskazano na szereg ograniczeń występujących podczas takiej optymalizacji.

EN

Control of an extrusion process in the extruder with a passive grooved feed section bases on either the screw velocity change (Fig. 1) or the changes of temperatures of particular heating zones of plastifying system and extruder head. This work concerns the better use of possibility of control offered by the extruder with active grooved feed section. Its constructional features can fit the processes carrying out in it (Fig. 3). An idea of an extruder, allowing changing the direction of the grooves' torsion during the extrusion as well as to change continuously an angle of the grooves' torsion and their cross-section shape, was elaborated and then the model and a prototype were constructed. On this basis the conditions allowing selecting the optimal couple of screw velocity and an angle of the grooves' torsion leading to the optimal work of an extruder (Figs. 5 and 6) were presented. These activities and application of self-learning mechanisms, using the artificial intelligence methods, allow constructing the system of automatic control of an extrusion process, able to improve its own efficiency gradually with extruder use. A number of limitations of such optimization were pointed out.

Słowa kluczowe

PL

wytłaczanie; wytłaczarka; aktywna strefa rowkowana; sterowanie automatyczne; algorytm sterowania; optymalizacja działania wytłaczarki

EN

extrusion; extruder; active grooved feed section; automatic control; control algorithm; extrusion work optimization

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 3
• Strony: 195--201
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys.

Twórcy

autor

Sikora J.W.

• Politechnika Lubelska, Katedra Procesów Polimerowych, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Broel-Plater B.

• Politechnika Szczecińska, ul. 26 kwietnia 10, 71-126 Szczecin

Bibliografia

• 1. Stevens M: „Extruder Principles and Operation", Elsevier Applied Science Publishers, Londyn 1986.
• 2. Hyun K. S., Spalding A.: „An Experimental Investigation of Solids Conveying in Smooth and Grooved Barrel Single-screw Plasticating Extruders”, Tire Polymer Processing Society, Fourteen Annual Meeting, Jokohama, Japonia 1998, sir. 405.
• 3. Anonim: Kunststoffe 1994, 84, 1114.
• 4. Diakun J.: „Podstawy uaktywnienia strefy zasilania w konstrukcji wytłaczarki jednoślimakowej". Wydawnictwo Wyższej Szkoły Inżynierskiej w Koszalinie, Koszalin 1991, str. 17—24.
• 5. Sikora J. W.: „Studium autotermiczności procesu wytłaczania i strefy rowkowanej wytłaczarki". Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2000.
• 6. Grunschlog E.: Maschinenmarkt 1985, 69,1347.
• 7. Sikora R.: „Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych", Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1993 str. 18—20,30.
• 8. Stasiek J.: Polimery 1988,33,278.
• 9. Wortberg J., Michels R.: Mod. Plast. Intern. 1998, nr 12, 93.
• 10. Fusch G.: Plastverarbeiter 1968, 19, 765; ibid 1969, 20, 237; ibid 1970.20.235.
• 11. Rauwendaal Ch.: „Polymer Extrusion”, Carl-Hanser Verlag, Monachium 2001, str. 84—96.
• 12. Rauwendaal C., Noriega M.t „Troubleshooting the Extrusion Process", Carl-Hanser Verlag, Monachium 2001, str. 81—91.
• 13. Pal. pol. 174 068 (1998).
• 14. Pat. pol. 174 623(1998).
• 15. Pat. USA 4 462 692 (1983).
• 16. Pat. USA 4 678 339 (1985).
• 17. Pat. USA 5 783225 (1997).
• 18. Pat USA 5 909 958 (1999).
• 19. Sikora R. i inni: Przegląd Mech. 1980, 39,8.
• 20. Sikora R., Tomaszewski J.: Polimery 1982, 27, 170.
• 21. Sikora J. W.: Polimery 1998,43,548.
• 22. Sikora J. W.: „New Constructions of Active Grooved Feed Extruders", The Polymer Processing Society, Chang Gung University, Taipei (Tajwan) 2002, str. 115.
• 23. Sikora J. W.: Poly in. Eng. Sci. 2001,41. 1636.
• 24. Rauwendaal Ch., Sikora ). W.: Intent. Polym. Processing 2000,15,133.
• 25. McKclvey J. M., Bernhard E. C: Soc. Plast. Eng. J. 1954,3,22.
• 26. Sikora J, W.: Polimery 1994, 39, 7 (tłumaczenie w Intern. Polym. Sci. Technol. 1994, 21, nr 12, T/67).
• 27. Sikora J. W.: Polimery 1997,42,565 (tłumaczenie w Intern. Polym. Sci. Technol. 1997,24, nr 12, T/97).
• 28. Broel-Plater B., Sikora J. W.: Polimery 2004,49,114.
• 29. Broel-Plater B.: „Sterowanie procesem wytłaczania tworzywa sztucznego", XIII Krajowa Konferencja Automatyki KKA'99, Opole 1999, t. 2., str. 319.
• 30. Eiendeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A.: „Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji", PWN, Warszawa 1997, str. 157—284.
• 31. Praca zbiorowa; „Poradnik inżyniera automatyka" (red. Findeisen W.), WNT, Warszawa 1969, str. 72, 485—187.
• 32. Piegat A.: „Fuzzy Modelling and Control", Physica- Verlag, Springer-Verlag Co., Heidelberg—Nowy lork 2001, str. 405—194