[发明专利]一种密炼机智能炼胶控制系统

说明书

本发明提出一种密炼机智能炼胶控制系统，属于密炼机智能控制技术领域。该系统采集与密炼机炼胶质量相关的两个以上的数据，并用大数据的方法清洗数据，评估各参数与炼胶质量的关系并对关联度高的数据进行标签，将与炼胶质量相关的参数通过AI算法、云计算、机器学习等方法，整理出密炼机智能炼胶模型；智能炼胶模型实时采集密炼机及上辅机数据，进行运算并逻辑判断，预测胶料的门尼粘度、炭黑分散度、拉伸强度等炼胶质量指标及性能参数，在线智能确定并控制密炼机排胶点。本发明提高了炼胶质量及稳定性、控制并优化炼胶过程、优化工艺参数、提高炼胶效率和产量、缩短无效时间及人员素质产生的差异、降低能耗、提高单机产能、提高胶料质量合格率。

技术领域

本发明属于密炼机智能控制技术领域，涉及一种密炼机的新排胶控制方式的智能炼胶控制系统。

背景技术

密炼机混炼胶质量的判定指标主要有门尼粘度、炭黑分散度、硬度、拉伸强度、比重、门尼焦烧等。由于橡胶的流动性差的特点，国内外密炼机混炼周期终点的控制，通常采用间接法，传统控制方法主要有三种方法：时间法、温度法和能量法，或其中两个变量的组合控制法，一般控制方法以温度为主，辅助参考时间的方法；或是以能量为主，温度为辅。目标是用最短时间获得胶料的均匀分散，使混炼胶的物性和加工性能都达到预期要求。

(1)时间法

混炼的目的是使各组分达到均匀分散，胶料的物理机械性能均匀一致，保证最终制品的使用性能；改善胶料的加工工艺性能，满足后工序的加工要求。为此需要一定的时间，既不能时间不足导致“欠炼”，也不能时间过长造成“过炼”，“欠炼”和“过炼”都会影响胶料的加工工艺性能或物理机械性能，因此可以通过炼胶时间来反映胶料质量。

(2)温度法

胶料在密炼机中，与转子、混炼室壁、卸料门及压砣表面接触，摩擦、剪切和撕裂过程会导致胶料升温，且随着混炼过程的进行而不断提高，温度曲线的走向基本上由低向高攀升，因此可以通过温度变化来反映炼胶质量的变化。

(3)能量法

炼胶过程也是胶料吸收能量的过程，在冷却条件基本稳定的条件下，单位体积胶料在混炼过程中吸收的能量可以反映其获得的摩擦、剪切和撕裂的过程，因此可以通过密炼机的能耗量来反应胶料质量的变化。

以上所述的密炼机混炼过程的三种传统控制方法，都会受到外来因素的干扰而影响结果，特别是塑炼胶的可塑性波动时，即使以能量作标准，也会影响控制效果。因此又提出了一种新的方法：

(4)瞬时功率控制法

通过瞬时功率变化来反映胶料的粘度变化，进而通过粘度变化来掌握混炼过程，并提出以达到最佳粘度(以获得最佳分散度)作为衡量密炼机混炼周期的控制依据。当瞬时功率达到期望值时，即行排料，结束混炼周期。也就是把传统的按时间、温度决定排胶时间改为按瞬时功率到达期望值时排料。

迄今为止，密炼机的控制方法主要是以上所述的四种方法，即通过一个到两个维度来间接反映密炼机混炼过程的炼胶质量，由于炼胶工艺过程的复杂性和混炼胶质量指标的多样性，这些方法还有其局限性，影响胶料的控制结果和效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种密炼机智能炼胶控制系统，本发明采用大数据的方法，分析各炼胶参数对炼胶质量的影响，将影响炼胶质量的变量梳理出来，利用智能技术训练出智能炼胶模型，实时监测并采集密炼机的运行参数、炼胶工艺参数、配方参数及原材料参数，智能炼胶模型实时运算评估胶料的混炼质量，如门尼粘度、炭黑分散度、拉伸强度等一个或多个质量参数，实现多维质量参数的实时预测，精确控制密炼机的排胶点。

本发明的技术方案为：

一种密炼机智能炼胶控制系统，包括密炼机1、密炼机控制系统2、边缘计算终端3、上辅机控制系统4和上辅机5。