หลักการทำงานของเครื่องเป่าขวดพลาสติก

ภาพรวมง่ายๆ
ในกระบวนการผลิตฟิล์มเป่า ความหนาของฟิล์มสม่ำเสมอเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ ความสม่ำเสมอของความหนาตามยาวสามารถควบคุมได้โดยความเสถียรของการอัดขึ้นรูปและความเร็วในการฉุด ในขณะที่ความหนาสม่ำเสมอตามขวางของฟิล์มโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการผลิตหัวแม่พิมพ์และการเปลี่ยนแปลงตามพารามิเตอร์กระบวนการผลิต เพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอของความหนาตามขวางของฟิล์ม ต้องใช้ระบบควบคุมความหนาตามขวางอัตโนมัติ วิธีการควบคุมทั่วไป ได้แก่ หัวดายอัตโนมัติ (การควบคุมสกรูขยายความร้อน) และวงแหวนอากาศอัตโนมัติ บทความนี้จะแนะนำหลักการและการประยุกต์ใช้วงแหวนลมอัตโนมัติเป็นหลัก
หลักการพื้นฐาน
โครงสร้างวงแหวนอากาศอัตโนมัติใช้วิธีช่องจ่ายอากาศแบบคู่ โดยที่ปริมาตรอากาศของช่องลมด้านล่างคงที่ และเส้นรอบวงของช่องลมด้านบนแบ่งออกเป็นท่ออากาศหลายท่อ ท่ออากาศแต่ละท่อประกอบด้วยช่องอากาศ วาล์ว มอเตอร์ ฯลฯ มอเตอร์จะขับเคลื่อนวาล์วเพื่อปรับการเปิดท่ออากาศและควบคุมปริมาตรอากาศของท่ออากาศแต่ละท่อ
ในระหว่างกระบวนการควบคุม เซ็นเซอร์ความหนาจะตรวจจับสัญญาณความหนาของฟิล์มบางและส่งไปยังคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จะเปรียบเทียบสัญญาณความหนากับความหนาเฉลี่ยที่ตั้งไว้ในปัจจุบัน คำนวณตามค่าเบี่ยงเบนความหนาและแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของเส้นโค้ง และควบคุมมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนวาล์วให้เคลื่อนที่ เมื่อฟิล์มบาง มอเตอร์จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและช่องระบายอากาศจะปิดลง ในทางตรงกันข้าม มอเตอร์จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามและช่องระบายอากาศจะเพิ่มขึ้น โดยการเปลี่ยนปริมาตรอากาศในแต่ละจุดบนเส้นรอบวงของวงแหวนลมและการปรับความเร็วการทำความเย็นในแต่ละจุด การเบี่ยงเบนความหนาด้านข้างของฟิล์มจะถูกควบคุมภายในช่วงเป้าหมาย
แผนควบคุม
วงแหวนลมอัตโนมัติเป็นระบบควบคุมแบบเรียลไทม์ออนไลน์ โดยวัตถุที่ถูกควบคุมคือมอเตอร์หลายตัวที่กระจายอยู่บนวงแหวนลม การไหลเวียนของอากาศทำความเย็นที่ส่งมาจากพัดลมจะถูกกระจายไปยังท่ออากาศแต่ละท่อผ่านแรงดันคงที่ของช่องอากาศวงแหวนอากาศ มอเตอร์ขับเคลื่อนวาล์วเพื่อปรับขนาดช่องลมและปริมาตรอากาศ เปลี่ยนผลการระบายความร้อนของฟิล์มเปล่าเมื่อปล่อยหัวแม่พิมพ์ และควบคุมความหนาของฟิล์ม จากกระบวนการควบคุม ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างการเปลี่ยนแปลงความหนาของฟิล์มและปริมาณการควบคุมมอเตอร์ ความแปรผันแบบไม่เชิงเส้นและไม่สม่ำเสมอระหว่างการเปลี่ยนแปลงความหนาของฟิล์มบางต่าง ๆ และตำแหน่งต่าง ๆ ของวาล์ว ตลอดจนตัวแปรควบคุม มี ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อจุดที่อยู่ติดกันทุกครั้งที่มีการปรับวาล์ว ยิ่งไปกว่านั้น การปรับเปลี่ยนยังมีฮิสเทรีซิส ทำให้ช่วงเวลาต่างๆ สัมพันธ์กัน สำหรับระบบความไม่แน่นอนที่ไม่เป็นเชิงเส้น มีการเชื่อมโยงอย่างมาก แปรผันตามเวลา และควบคุมความไม่แน่นอนนี้ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำของมันแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้าง และแม้ว่าจะสามารถสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ได้ แต่มันก็ซับซ้อนมาก เป็นการยากที่จะแก้ไขดังนั้นจึงมี ไม่มีคุณค่าในทางปฏิบัติ ในขณะที่การควบคุมแบบดั้งเดิมมีผลการควบคุมที่ดีกว่าในแบบจำลองการควบคุมที่ค่อนข้างบาง ในขณะที่สำหรับข้อมูลป้อนกลับที่ไม่เป็นเชิงเส้น ไม่แน่นอน และซับซ้อนสูง ผลการควบคุมนั้นแย่มากหรือไร้พลังด้วยซ้ำ ด้วยเหตุนี้ เราได้เลือกอัลกอริธึมการควบคุมแบบคลุมเครือ ในขณะเดียวกัน การเปลี่ยนปัจจัยปริมาณแบบคลุมเครือจะสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของระบบได้ดีขึ้น