Lyhyt yleiskatsaus
Puhalluskalvon tuotantoprosessissa kalvon paksuuden tasaisuus on ratkaiseva indikaattori. Vaikka pitkittäisen paksuuden tasaisuutta voidaan ohjata suulakepuristus- ja vetonopeuksien stabiiliudella, poikittaispaksuuden tasaisuus riippuu yleensä muotin tarkasta valmistuksesta ja vaihtelee tuotantoprosessin parametrien mukaan. Poikittaisen paksuuden tasaisuuden parantamiseksi on otettava käyttöön automaattinen poikittaisen paksuuden säätöjärjestelmä. Yleisiä ohjausmenetelmiä ovat automaattiset suutinpäät ja automaattiset ilmarenkaat. Tässä osiossa esitellään ensisijaisesti automaattisten ilmarenkaiden periaate ja käyttö.
Perusperiaate
Automaattinen ilmarengasrakenne käyttää kahta{0}}poistoaukkoa. Alempi poistoaukko ylläpitää jatkuvaa ilmavirtaa, kun taas ylempi ulostulo on jaettu useisiin ilmakanaviin sen ympärysmitan ympärillä. Jokainen ilmakanava koostuu ilmakammiosta, venttiileistä ja moottorista. Moottori käyttää venttiilejä säätämään ilmakanavan aukkoa ja säätelemään ilmavirtaa jokaisessa kanavassa. Ohjausprosessin aikana paksuusanturin havaitseman ohuen kalvon paksuussignaali välitetään tietokoneelle. Tietokone vertaa paksuussignaalia tällä hetkellä asetettuun keskipaksuuteen, laskee paksuuden poikkeaman ja käyrän trendin perusteella ja ohjaa moottoria venttiilin liikuttamiseksi. Kun kalvo on liian ohut, moottori liikkuu eteenpäin ja tuuletusaukko sulkeutuu; päinvastoin, moottori liikkuu taaksepäin ja tuuletusaukko levenee. Muuttamalla ilmavirtaa ilmarenkaan kehän eri kohdissa, jäähdytysnopeutta kussakin kohdassa säädetään, jolloin kalvon sivuttaispaksuuspoikkeama pysyy tavoitealueella.
Valvontakaavio:
Automaattinen ilmarengas on online-reaaliaikainen{0}}ohjausjärjestelmä. Järjestelmän ohjattavat kohteet ovat useita ilmarenkaaseen hajautettuja moottoreita. Tuulettimesta tuleva jäähdytysilmavirta jaetaan jokaiseen ilmakanavaan sen jälkeen, kun se on pidetty vakiopaineessa ilmarengaskammiossa. Moottori käyttää venttiilejä avautumaan ja sulkeutumaan säätämällä ilmanpoistoaukkoja ja ilmavirtausta aihion jäähdytysvaikutuksen muuttamiseksi suuttimen ulostulossa, mikä säätelee kalvon paksuutta. Ohjausprosessi ei kuitenkaan paljasta selvää yhteyttä kalvon paksuuden vaihtelun ja moottorin ohjaustulon välillä. Eripaksuisten ja eri venttiiliasennoissa olevien kalvojen paksuusvaihtelut osoittavat epälineaarisia ja epäsäännöllisiä muutoksia ohjaustulon myötä. Kunkin venttiilin säätäminen vaikuttaa merkittävästi vierekkäisiin pisteisiin, ja säädöt ovat viiveestä -riippuvaisia, mikä luo keskinäisiä suhteita eri aikojen välille. Tällaiselle erittäin epälineaariselle, vahvasti kytketylle, ajassa{9}}vaihtelevalle järjestelmälle, jossa on ohjausepävarmuus, tarkkaa matemaattista mallia on lähes mahdotonta luoda. Vaikka matemaattinen malli voidaan laatia, se on erittäin monimutkainen ja vaikea ratkaista, mikä tekee siitä epäkäytännöllisen. Perinteiset ohjausmenetelmät toimivat hyvin suhteellisen determinististen ohjausmallien kanssa, mutta ovat tehottomia tai jopa tehottomia erittäin epälineaarista, epävarmaa ja monimutkaista palauteinformaatiota vastaan. Siksi valitsimme sumean ohjausalgoritmin. Lisäksi käytimme menetelmää sumean kvantisointikertoimen muuttamiseen sopeutuaksemme paremmin järjestelmän parametrien muutoksiin.
