Tổng quan ngắn gọn
Trong quy trình sản xuất màng thổi, độ đồng đều của màng là một chỉ số quan trọng. Trong khi độ đồng đều của chiều dày theo chiều dọc có thể được kiểm soát thông qua sự ổn định của tốc độ đùn và lực kéo, thì độ đồng đều của chiều dày theo chiều ngang thường phụ thuộc vào độ chính xác của quá trình sản xuất khuôn và thay đổi theo các thông số quy trình sản xuất. Để cải thiện độ đồng đều của chiều dày ngang, phải áp dụng hệ thống kiểm soát độ dày ngang tự động. Các phương pháp điều khiển phổ biến bao gồm đầu khuôn tự động và vòng khí tự động. Phần này chủ yếu giới thiệu nguyên lý và ứng dụng của vòng khí tự động.
Nguyên tắc cơ bản
Cấu trúc vòng khí tự động sử dụng thiết kế-cửa xả kép. Cửa thoát phía dưới duy trì luồng không khí liên tục, trong khi cửa thoát phía trên được chia thành nhiều ống dẫn khí xung quanh chu vi của nó. Mỗi ống dẫn khí bao gồm một buồng khí, van và động cơ. Động cơ điều khiển các van để điều chỉnh độ mở ống dẫn khí, kiểm soát luồng không khí trong từng ống dẫn. Trong quá trình điều khiển, tín hiệu độ dày của màng mỏng được phát hiện bởi đầu dò độ dày sẽ được truyền đến máy tính. Máy tính so sánh tín hiệu độ dày với độ dày trung bình hiện được đặt, tính toán dựa trên độ lệch độ dày và xu hướng của đường cong, đồng thời điều khiển động cơ để điều khiển van di chuyển. Khi màng quá mỏng, động cơ di chuyển về phía trước và lỗ thông hơi đóng lại; ngược lại, động cơ di chuyển về phía sau và lỗ thoát khí mở rộng. Bằng cách thay đổi luồng không khí tại các điểm khác nhau trên chu vi của vòng không khí, tốc độ làm mát tại mỗi điểm được điều chỉnh, giữ độ lệch độ dày ngang của màng trong phạm vi mục tiêu.
Sơ đồ điều khiển:
Vòng khí tự động là một hệ thống điều khiển-trực tuyến theo thời gian thực. Đối tượng được điều khiển của hệ thống là một số động cơ được phân bố trên vòng không khí. Luồng khí làm mát từ quạt được phân phối đến từng ống dẫn khí sau khi được giữ ở áp suất không đổi trong buồng vòng khí. Một động cơ điều khiển các van để mở và đóng, điều chỉnh các cửa thoát khí và luồng không khí để thay đổi hiệu ứng làm mát trên phôi ở cửa ra khuôn, từ đó kiểm soát độ dày màng. Tuy nhiên, quá trình điều khiển cho thấy không có mối quan hệ rõ ràng giữa sự thay đổi độ dày màng và đầu vào điều khiển động cơ. Sự thay đổi độ dày của màng có độ dày khác nhau và ở các vị trí van khác nhau thể hiện những thay đổi phi tuyến tính và không đều với đầu vào điều khiển. Việc điều chỉnh từng van sẽ tác động đáng kể đến các điểm lân cận và việc điều chỉnh phụ thuộc vào độ trễ-, tạo ra mối tương quan giữa các thời điểm khác nhau. Đối với một hệ thống có tính phi tuyến tính cao, liên kết chặt chẽ, thay đổi theo thời gian-với độ không đảm bảo kiểm soát như vậy thì hầu như không thể thiết lập một mô hình toán học chính xác. Ngay cả khi một mô hình toán học có thể được thiết lập thì nó cực kỳ phức tạp và khó giải, khiến nó không thực tế. Các phương pháp điều khiển truyền thống hoạt động tốt với các mô hình điều khiển tương đối xác định, nhưng không hiệu quả hoặc thậm chí bất lực trước thông tin phản hồi phức tạp, không chắc chắn và phi tuyến tính cao. Vì vậy chúng tôi lựa chọn thuật toán điều khiển mờ. Hơn nữa, chúng tôi đã sử dụng phương pháp thay đổi hệ số lượng tử hóa mờ để thích ứng tốt hơn với những thay đổi trong tham số hệ thống.
