一种用于熔喷机的热风压力控制方法及系统与流程

本发明涉及熔喷机技术领域，特别是涉及一种用于熔喷机的热风压力控制方法及系统。

背景技术：

熔喷布在生产过程中，高压气流以及保证热空气清洁是保证其生产质量的主要因素。罗茨风机能够将加热后的高压气流，在精确的控制流量、高纯净度、且高压力的状态下，稳定地输送气体，因此罗茨风机在熔喷布生产过程中起到至关重要的作用。

然而现有的熔喷机在生产过程中，容易出现由于热风压力过高而导致罗茨风机马达上的皮带断裂问题，进而影响熔喷布的生产效率。

目前主要通过在热风管道上安装泄压阀的方式来保护罗茨风机，但是该方式在泄压阀泄压时会导致热风的压力不稳定，从而导致熔喷布的质量不稳定。

因此，如何提供控制熔喷机的热风压力处于稳定的状态，进而保证罗茨风机的正常工作，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于熔喷机的热风压力控制方法及系统，可以有效解决热风压力不稳定而导致罗茨风机异常工作等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种用于熔喷机的热风压力控制方法，包括：

实时获取熔喷机的热风压力值；

判断所述热风压力值是否满足预设阈值；

若否，则调整用于输送热风的罗茨风机的转速，以使所述热风压力值满足预设阈值为止。

优选地，在所述实时获取熔喷机的热风压力值之前，还包括：

根据设定的目标热风压力，获取所述罗茨风机与所述目标热风压力相对应的理论转速。

优选地，所述判断所述热风压力值是否满足预设阈值具体包括：

获取所述热风压力值和所述目标热风压力的差值；

判断所述差值是否满足预设的pid范围参数。

优选地，当所述差值不满足预设的pid范围参数时，则进入pid运算，同时获取pid运算结果，此时所述罗茨风机的输出转速等于所述理论转速和pid运算结果之和。

优选地，当所述差值满足预设的pid范围参数时，则退出pid运算，同时获取退出时的pid运算结果，此时所述罗茨风机的输出转速等于所述理论转速和退出时的pid运算结果之和。

一种用于熔喷机的热风压力控制系统，包括：

风压传感器，所述风压传感器用于实时获取熔喷机的热风压力值；

控制器，所述控制器和所述风压传感器以及用于输送热风的罗茨风机连接，所述控制器用于根据预设阈值和所述热风压力值，调整所述罗茨风机的转速。

优选地，还包括输入模块和数据处理模块，所述输入模块和所述控制器和所述数据处理模块连接，所述输入模块用于输入目标热风压力，所述数据处理模块用于根据所述目标热风压力，获取所述罗茨风机的理论转速。

优选地，所述控制器包括pid运算模块，所述pid运算模块用于根据所述热风压力值和所述罗茨风机的理论转速，获取所述罗茨风机的输出转速。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种用于熔喷机的热风压力控制方法及系统，包括：实时获取熔喷机的热风压力值；根据热风压力值和预设阈值，调整用于输送热风的罗茨风机的转速。通过实时检测热风压力，并通过控制器调整罗茨风机的转速，能够使热风压力稳定在预设阈值范围内，从而保证熔喷机工作的稳定性，进而提高熔喷布的生产质量，另外还可提高罗茨风机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于熔喷机的热风压力控制方法的流程图；

图2为pid算法原理图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于熔喷机的热风压力控制系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于熔喷机的热风压力控制方法的流程图；图2为pid算法原理图。

本发明的一种具体实施方式提供了一种用于熔喷机的热风压力控制方法，包括以下步骤：

s100：根据设定的目标热风压力，获取罗茨风机与目标热风压力相对应的理论转速。具体可通过罗茨风机的风压和转速关系式获取，其中风压和转速的关系式如下：

p1/p2＝(n1/n2)²公式1

其中p1、p2为风压(单位：pa)；n1、n2为风机转速(单位：r/min)。

s200：控制罗茨风机以理论转速运行。

s300：实时获取熔喷机的热风压力值。其中可通过风压传感器实时检测熔喷机的热风压力值。

s400：判断热风压力值是否满足预设阈值；若否，则进入下一步骤：

s500：调整用于输送热风的罗茨风机的转速，以使热风压力值满足预设阈值为止。

通过本实施例提供的热风压力控制方法，可使热风压力稳定在预设阈值范围内，从而保证熔喷机工作的稳定性，进而提高熔喷布的生产质量，另外还可防止罗茨风机因热风压力过大导致皮带断裂的问题出现，进而提高其使用寿命。

具体地，可由控制器通过pid运算实时调整罗茨风机的转速，其中判断热风压力值是否满足预设阈值具体包括以下步骤：

获取热风压力值和目标热风压力的差值；

判断差值是否满足预设的pid范围参数。

其中pid算法基本控制规律如下述公式所示：

具体是考虑在某个特定的时刻t，此时输入量为rin(t)，输出量为rout(t)，于是偏差就可计算为err(t)＝rin(t)-rout(t)。于是pid的基本控制规律就可以表示为如下公式：

其中，kp为比例带，ti为积分时间，td为微分时间，t为时间常量，err(t)为偏差量。

当差值不满足预设的pid范围参数时，则进入pid运算，同时通过公式2获取pid运算结果m，此时罗茨风机的输出转速n2等于理论转速n1和pid运算结果m之和，控制器控制罗茨风机以该输出转速n2运行。

例如：设定压力为0.4bar实际压力为0.3bar。而pid范围参数设定为0.05bar，|0.3-0.4|＝0.1>0.05，此时就会进入pid运算。

当差值满足预设的pid范围参数时，则退出pid运算，同时获取退出时的pid运算结果m1，此时罗茨风机的输出转速n2等于理论转速n1和退出时的pid运算结果m1之和。

通过pid控制方式，可对热风压力实现闭环控制，使得罗茨风机工作在负载相对稳定的状态，从而保证工作的稳定性。

请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于熔喷机的热风压力控制系统的结构框图。

本发明实施例所提供的一种用于熔喷机的热风压力控制系统，包括：风压传感器和控制器，控制器和风压传感器以及用于输送热风的罗茨风机连接，其中风压传感器用于实时获取熔喷机的热风压力值，并将热风压力值通过通讯模块传送给控制器；控制器用于根据预设阈值和热风压力值，调整罗茨风机的转速。通过实时检测热风压力，并通过控制器调整罗茨风机的转速，能够使热风压力稳定在预设阈值范围内，从而保证熔喷机工作的稳定性，进而提高熔喷布的生产质量，另外还可提高罗茨风机的使用寿命。

其中可由变频器控制马达，马达再通过皮带带动罗茨风机转动，罗茨风机转速的调整，可通过变频器进行控制。

进一步地，还包括输入模块和数据处理模块，输入模块和控制器和数据处理模块连接，输入模块用于输入目标热风压力，数据处理模块用于根据目标热风压力，获取罗茨风机的理论转速。具体地，当用户将目标热风压力通过输入模块输入到系统之后，数据处理模块通过计算可得出与该目标热风压力相对应的罗茨风机的理论转速，然后即可控制罗茨风机以理论转速运行。其次还可包括显示模块，显示模块用于显示用户输入的各项参数。

其中，控制器包括pid运算模块，pid运算模块用于根据热风压力值和罗茨风机的理论转速，获取罗茨风机的输出转速。此外还包括用于储存参数设定值的储存模块，储存模块可储存目标热风压力以及pid运算所需的参数。

具体地，当实时采集的热风压力值和目标热风压力值的差值大于pid运算模块内预设的pid范围参数时，则进入pid运算，得出pid运算结果，此时罗茨风机的输出转速等于罗茨风机的理论转速与pid运算结果之和，然后将罗茨风机的输出转速发送给变频器，变频器根据此时的输出转速去驱动马达，马达再通过皮带驱动罗茨风机，从而实现对罗茨风机转速的自动调整。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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