[發明專利]一種密煉機智能煉膠控制系統

在審

• 申請號: 202111569797.3
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114290554A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 楊紅;王元江;丁世杰;劉天華
• 申請（專利權）人: 大連橡膠塑料機械有限公司
• 主分類號: B29B7/28
• 分類號: B29B7/28
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明提出一種密煉機智能煉膠控制系統，屬于密煉機智能控制技術領域。該系統采集與密煉機煉膠質量相關的兩個以上的數據，并用大數據的方法清洗數據，評估各參數與煉膠質量的關系并對關聯度高的數據進行標簽，將與煉膠質量相關的參數通過AI算法、云計算、機器學習等方法，整理出密煉機智能煉膠模型；智能煉膠模型實時采集密煉機及上輔機數據，進行運算并邏輯判斷，預測膠料的門尼粘度、炭黑分散度、拉伸強度等煉膠質量指標及性能參數，在線智能確定并控制密煉機排膠點。本發明提高了煉膠質量及穩定性、控制并優化煉膠過程、優化工藝參數、提高煉膠效率和產量、縮短無效時間及人員素質產生的差異、降低能耗、提高單機產能、提高膠料質量合格率。

技術領域

本發明屬于密煉機智能控制技術領域，涉及一種密煉機的新排膠控制方式的智能煉膠控制系統。

背景技術

密煉機混煉膠質量的判定指標主要有門尼粘度、炭黑分散度、硬度、拉伸強度、比重、門尼焦燒等。由于橡膠的流動性差的特點，國內外密煉機混煉周期終點的控制，通常采用間接法，傳統控制方法主要有三種方法：時間法、溫度法和能量法，或其中兩個變量的組合控制法，一般控制方法以溫度為主，輔助參考時間的方法；或是以能量為主，溫度為輔。目標是用最短時間獲得膠料的均勻分散，使混煉膠的物性和加工性能都達到預期要求。

(1)時間法

混煉的目的是使各組分達到均勻分散，膠料的物理機械性能均勻一致，保證最終制品的使用性能；改善膠料的加工工藝性能，滿足后工序的加工要求。為此需要一定的時間，既不能時間不足導致“欠煉”，也不能時間過長造成“過煉”，“欠煉”和“過煉”都會影響膠料的加工工藝性能或物理機械性能，因此可以通過煉膠時間來反映膠料質量。

(2)溫度法

膠料在密煉機中，與轉子、混煉室壁、卸料門及壓砣表面接觸，摩擦、剪切和撕裂過程會導致膠料升溫，且隨著混煉過程的進行而不斷提高，溫度曲線的走向基本上由低向高攀升，因此可以通過溫度變化來反映煉膠質量的變化。

(3)能量法

煉膠過程也是膠料吸收能量的過程，在冷卻條件基本穩定的條件下，單位體積膠料在混煉過程中吸收的能量可以反映其獲得的摩擦、剪切和撕裂的過程，因此可以通過密煉機的能耗量來反應膠料質量的變化。

以上所述的密煉機混煉過程的三種傳統控制方法，都會受到外來因素的干擾而影響結果，特別是塑煉膠的可塑性波動時，即使以能量作標準，也會影響控制效果。因此又提出了一種新的方法：

(4)瞬時功率控制法

通過瞬時功率變化來反映膠料的粘度變化，進而通過粘度變化來掌握混煉過程，并提出以達到最佳粘度(以獲得最佳分散度)作為衡量密煉機混煉周期的控制依據。當瞬時功率達到期望值時，即行排料，結束混煉周期。也就是把傳統的按時間、溫度決定排膠時間改為按瞬時功率到達期望值時排料。

迄今為止，密煉機的控制方法主要是以上所述的四種方法，即通過一個到兩個維度來間接反映密煉機混煉過程的煉膠質量，由于煉膠工藝過程的復雜性和混煉膠質量指標的多樣性，這些方法還有其局限性，影響膠料的控制結果和效率。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種密煉機智能煉膠控制系統，本發明采用大數據的方法，分析各煉膠參數對煉膠質量的影響，將影響煉膠質量的變量梳理出來，利用智能技術訓練出智能煉膠模型，實時監測并采集密煉機的運行參數、煉膠工藝參數、配方參數及原材料參數，智能煉膠模型實時運算評估膠料的混煉質量，如門尼粘度、炭黑分散度、拉伸強度等一個或多個質量參數，實現多維質量參數的實時預測，精確控制密煉機的排膠點。

本發明的技術方案為：

一種密煉機智能煉膠控制系統，包括密煉機1、密煉機控制系統2、邊緣計算終端3、上輔機控制系統4和上輔機5。