RS58527B1 - Sistemi za kontrolisanje transportnog sistema tokom promena proizvoda - Google Patents

Description

Opis

STANJE TEHNIKE

[0001] Predmetni pronalazak se generalno odnosi na sisteme za pripremu cementa ili proizvoda od gipsa, i konkretnije se odnosi na poboljšane sisteme za kontrolisanje brzine linije transportnog sistema tokom promena proizvoda u liniji proizvodnje zidne ploče.

[0002] Obično, proizvodi od gipsa, kao što je kalcijum-sulfat dihidrat, se pripremaju pomoću tipičnih osnovnih sastojaka, uključujući kalcinirani gips, kao što je kalcijum sulfat hemihidrat ili anhidrit, i vode. Mešalica za smešu se tipično koristi za snabdevanje izmešane smeše gipsa do linije proizvodnje zidne ploče. Nekoliko tipova izrade gipsanih zidnih ploča je opisano u povezanim američkim patentima sa brojevima 6,494,609 i 6,986,812.

[0003] Kao što je dobro poznato u oblasti, mešalica je obezbeđena za ravnomerno dispergovanje kalciniranog gipsa u vodi da bi se formirala smeša, i zatim se smeša izliva u kalup željenog oblika ili na površ da bi se omogućilo smeši da se slegne i formira stvrdnut gips hemijskom reakcijom kalciniranog gipsa sa vodom. Lagani proizvod od gipsa je obezbeđen ravnomernim mešanjem vodene pene u smešu da bi se proizveli mehurići vazduha. Ovo dovodi do ravnomerne raspodele šupljina u podešenom proizvodu od gipsa kada su mehurići zatvoreni u smeši pre nego što se gips stvrdne.

[0004] Kako smeša putuje nizvodno prema ploči za formiranje na transportnom sistemu, debljina smeše je određenja unapred određenim položajem ploče za formiranje iznad transportne trake. U zavisnosti od protoka mase smeše koja putuje na transportnoj traci u odnosu na brzinu linije transportnog sistema, održavanje generalno laminarnog toka smeše pre ploče za formiranje nije lako ostvarivo. Optimalna brzina linije se generalno odnosi na maksimalnu moguću brzinu koju transportni sistem može da podržava bez formiranja ometajuće glave smeše neposredno pre ploče za formiranje.

[0005] Kada je brzina linije previše velika u odnosu na protok mase smeše koja putuje na transportnoj traci, prekomerna smeša koja ne može da prođe kroz ploču za formiranje stvara glavu smeše ispred ploče za formiranje, izazivajući neravnomerno gomilanje i često začepljenje ploče za formiranje u proizvodnoj liniji. Posebno, kada se pokrene promena proizvoda, sastav ili stopa gustine proizvoda od gipsa se menja i takođe menja protok mase smeše na osnovu zahteva promene proizvoda.

[0006] Prema tome, postoji potreba za kontrolisanjem brzine linije transportnog sistema u toku promena proizvoda tako da se održava optimalna brzina linije za laminarni tok smeše.

[0007] Npr. EP 0 422 833 A2, stavlja na uvid javnosti sistem za kontrolisanje brzine linije transportne trake transportnog sistema u toku promena proizvoda na liniji proizvodnje zidne ploče u skladu sa preambulom patentnih zahteva 1 i 4, dalji dokumenti US 6636 036 B1 i US 2004/134585 A1 stavljaju na uvid javnosti poznate sisteme za kontrolisanje brzine linije.

[0008] Kako se smeša pomera na transportnoj traci, i nanosi između dva papirna omotača ispod ploče za formiranje, izjednačava se debljina zidne ploče koja se formira. Posle prolaska kroz ploču za formiranje, formirana zidna ploča nastavlja da putuje na transportnoj traci, unapred određeni period, kako bi se omogućilo da se gips u zidnoj ploči slegne. Zatim, podešena kontinualna traka zidne ploče se seče na unapred određene dužine, formirajući panele ili ploče, i svaka isečena ploča potom prolazi kroz odeljak za hidrataciju i zatim odeljak za sušenje koji ima rernu ili peć za sušenje na jednom ili više pokrivenih valjkastih transportera, tako da zagrejani vazduh prelazi preko gornje i donje strane ploče radi sušenja.

[0009] Međutim, kada su razmaci između susednih ploča preširoki, izložene ivice ploče postaju presušene ili pečene zagrejanim vazduhom, i pečene ivice imaju tendenciju da se iskrive, uviju, popucaju, izmrve ili da na drugi način deformišu ploču zbog neravnomernog sušenja. Kao rezultat, ploče se šalju kroz peć za sušenje, jedna do druge ili kraj na kraj, da bi se smanjile izložene ivice i bilo kakve povezane deformacije ploča. Dok su odeljak za hidrataciju i odeljak za sušenje deo transportnog sistema kao celine, svaki odeljak ima sopstvenu brzinu linije za odgovarajuću transportnu traku.

[0010] Prema tome, postoji potreba za kontrolisanjem brzine linije transportnog sistema za isečene panele zidne ploče koji idu u peć za sušenje tako da susedne ploče dodiruju jedna drugu u kraj na kraj odnosu, kako bi se sprečilo pečenje ivica tokom toplotne obrade.

REZIME

[0011] Predmetni pronalazak se odnosi na sistem za kontrolisanje brzine linije transportne trake transportnog sistema tokom promena proizvoda u proizvodnji zidne ploče u skladu sa patentnim zahtevima 1 i 4. Sva tehnička rešenja koja nisu u skladu sa nezavisnim patentnim zahtevima obezbeđuju ilustrativna tehnička rešenja i ovde su naznačena da nisu u skladu sa predmetnim pronalaskom.

[0012] Predmetni pronalazak je usmeren prema sistemima za kontrolisanje brzine linije transportnog sistema tokom promena proizvoda u liniji proizvodnje zidne ploče. Jedan aspekt predmetnog sistema za kontrolu je da se, kao što je detaljnije opisano ispod, volumetrijsko nagomilavanje glave smeše kod ploče za formiranje kontroliše automatskim podešavanjem brzine linije transportnog sistema na osnovu rastojanja do glave smeše merenog laserskim senzorom. Postavljen blizu ploče za formiranje, laserski senzor određuje da li se nagomilavanje glave smeše odvija unutar unapred određenog rastojanja. Na osnovu rastojanja između glave smeše i senzora, brzina linije transportnog sistema se podešava.

[0013] Još jedan važan aspekt je da predmetni sistem za kontrolu funkcioniše preko kompjuterskog algoritma da bi se kontrolisala brzina linije transportnog sistema radi podešavanja izlaza mešalice kao dodatne volumetrijske kontrole smeše. Konkretnije, predmetni sistem za kontrolu podešava brzinu linije transportnog sistema tokom izvođenja promene proizvoda u liniji proizvodnje zidne ploče radi sprečavanja poremećaja izazvanih promenom protoka mase maltera/gipsanih materijala. Poremećaj izaziva prelivanje na izlazu mešalice, što dovodi do stanja poznatog kao "preskok." Podešavanje brzine linije transportnog sistema obezbeđuje linearnu varijaciju promene protoka mase, i smanjuje ili eliminiše preskok tokom perioda promene.

[0014] U još jednom aspektu, predmetni sistem za kontrolu podešava brzinu linije transportnog sistema za isečene panele zidne ploče koji su poslati kroz peć za sušenje. Konvencionalni optički prekidač se koristi za merenje razmaka između susednih panela zidne ploče zajedno sa povezanom dužinom svakog panela zidne ploče radi računanja unapred određene brzine linije transportnog sistema na osnovu izmerenog razmaka i dužine. Smanjivanje razmaka između susednih panela se postiže implementacijom izračunate brzine linije transportnog sistema. Stoga, količina otpada zidnih ploča tokom toplotne obrade ploča je smanjena, i strukturni integritet zidnih ploča je očuvan.

[0015] U jednom tehničkom rešenju, posle jednogodišnjeg perioda ispitivanja predmetnog sistema za kontrolu, otkriveno je da je odlaganje glavne programabilne logičke kontrole transportnog sistema smanjeno za otprilike 92%, otpad mokre smeše je smanjen za otprilike 54%, i količina otpada suvih sastojaka, kao što je kalcinirani gips, je smanjena za otprilike 7%. Posebno, zapremina smeše koja je uvedena u transportni sistem je održavana konzistentnom tokom perioda promene, i kao rezultat, predmetni sistem za kontrolu smanjuje broj prekida proizvodnje, i otpadne materijale, čime se smanjuju ukupni troškovi rada i vreme odlaganja.

[0016] U još jednom tehničkom rešenju, sistem je obezbeđen za kontrolisanje transportnog sistema u liniji proizvodnje zidne ploče, uključujući kompjuterski procesor i modul za podešavanje mrtve zone za kontrolisanje barem jednog od: brzine linije transportne trake, količine vazdušne pene za smešu, i količine vode unete u mešalicu. Modul za podešavanje mrtve zone kalibriše i postavlja vrednost praga histerezisa na osnovu ulaznih podataka barem jednog od: brzine linije, količine vazdušne pene, i količine vode. Ulazni podaci se prikupljaju tokom unapred određenog perioda, baza podataka je obezbeđena za čuvanje barem jedne statističke informacije o ulaznim podacima tokom unapred određenog perioda; i pri čemu modul za podešavanje mrtve zone određuje opseg mrtve zone na osnovu vrednosti praga histerezisa i barem jedne statističke informacije koristeći procesor.

[0017] U još jednom tehničkom rešenju, sistem je obezbeđen za kontrolisanje brzine linije transportne trake transportnog sistema u liniji proizvodnje zidne ploče, i uključuje kompjuterski procesor, odeljak za hidrataciju za skladištenje mnoštva panela zidnih ploča isečenih sekačem, odeljak za sušenje koji ima peć za sušenje mnoštva panela zidnih ploča, i granični prekidač smešten u odeljku za hidrataciju, na unapred određenom rastojanju od odeljka za sušenje, za merenje razmaka između susednih panela zidne ploče i uzdužne dužine zidne ploče. Transportna traka u odeljku za hidrataciju radi pri brzini odeljka za hidrataciju, i transportna traka u odeljku za sušenje radi pri brzini odeljka za sušenje, brzine odeljaka za hidrataciju i sušenje su različito podešene. Modul za računanje je obezbeđen za računanje unapred određene vrednosti za podešavanje razmaka na osnovu barem jednog od: brzine odeljka za hidrataciju, brzine odeljka za sušenje, navedenog razmaka, i uzdužne dužine zidne ploče; i modul za podešavanje brzine je obezbeđen za podešavanje brzine linije transportne trake u odeljcima za hidrataciju i sušenje na osnovu vrednosti za podešavanje razmaka koristeći procesor.

KRATAK OPIS NACRTA

[0018]

Sl. 1 je dijagramski vertikalni prikaz delimične linije proizvodnje zidne ploče pogodne za upotrebu sa sadašnjim sistemom za kontrolu, sa mešalicom za smešu;

Sl. 2 je funkcionalni blok dijagram predmetnog sistema za kontrolu sa funkcionalnim modulima;

Sl. 3 i 4 su grafički prikazi primera promene protoka mase tokom perioda promene proizvoda;

Sl. 5 je dijagramski vertikalni prikaz delimične linije proizvodnje zidne ploče pogodne za upotrebu sa predmetnim sistemom za kontrolu, sa peći za sušenje; i

Sl. 6A-6C ilustruju primer metode kontrole u skladu sa tehničkim rešenjem predmetnog sistema za kontrolu.

DETALJAN OPIS

[0019] Pozivajući se sada na Sl. 1, predmetni sistema za kontrolu je generalno označen sa 10, i dizajniran je da kontroliše brzinu linije transportnog sistema, generalno označenog kao 12, u liniji 14 proizvodnje zidne ploče. Mešalica 16 konfigurisana za mešanje i izlivanje smeše je postavljena iznad linije 14 proizvodnje koja uključuje transportni sto 18 na kome se mreža prednjeg papira 20 pomera na transportnoj traci 22 u smeru putovanja označenom strelicom T. Isporuka maltera 24, koji ima različite sastojke, se dostavlja na mešanje za nanošenje na prednji papir 20 koji se nalazi na transportnoj traci 22.

[0020] Dok se mnoštvo podesivih smeša razmatra, predmetni sistem 10 za kontrolu je posebno dizajniran za proizvodnju maltera/gipsanih panela. U mnogim primenama, smeša je formulisana da uključuje različite količine gipsa, agregata, vode, akceleratora, plastifikatora, agenasa za penjenje, punila, cementa, i/ili drugih sastojaka dobro poznatih u oblasti. Relativne količine ovih sastojaka, uključujući eliminaciju nekih od iznad pomenutih ili dodavanje drugih sastojaka, mogu varirati da zadovolje zahteve za određeni proizvod.

[0021] Mreža papira 26 na vrhu ili poleđini se takođe pomera iznad transportne trake 22 u smeru T, tako da umeće smešu između prednjeg i vršnog papira 20, 26 ispod ploče 28 za formiranje za oblikovanje i livenje zidne ploče 30. Izlivna cev 32 pričvršćena za mešalicu 16 se nalazi uzvodno na liniji 14 proizvodnje zidne ploče, i smeša se izliva iz izlivne cevi na mrežu prednjeg papira 20 tokom rada transportnog sistema 12. Glava 34 smeše se formira ispred ploče 28 za formiranje, i detektuje se pomoću senzora 36 položaja, kao što je laserski emiter, za merenje rastojanja D između glave smeše i senzora položaja. Na osnovu rastojanja D, sistem 10 za kontrolu podešava brzinu linije transportne trake 22, i takođe kontroliše volumetrijski izlaz smeše izliven iz mešalice 16 na osnovu brzine linije.

[0022] Važna karakteristika predmetnog sistema 10 za kontrolu je da se operacija izlivanja smeše kontroliše sistemom za kontrolu brzine linije, generalno označenog sa 38. U željenom tehničkom rešenju, sistem 38 za kontrolu brzine linije je kompjuterski uređaj sa instaliranim softverom koji ima programabilne module za različite funkcije. Kao što se koristi ovde, termin "modul" se može odnositi na, biti deo, ili uključiti integrisano kolo specifične namene (ASIC), električno kolo, procesor (zajednički, namenski, ili grupni), programabilni logički kontroler (PLC) i/ili memoriju (zajedničku, namensku, ili grupnu) koji izvršavaju jedan ili više softverskih ili firmverskih programa, kombinaciono logičko kolo, i/ili druge pogodne komponente koje obezbeđuju opisanu funkcionalnost.

[0023] Kao što je poznato u oblasti, modul može biti implementiran sa proporcionalnointegralno-diferencijalnim (PID) kontrolerom, i drugim varijacijama, kao što su proporcionalnointegralni, proporcionalno-diferencijalni, i proporcionalni kontroleri, kao samostalni kontroleri ili konfigurabilni softverski moduli unutar predmetnog sistema 10 za kontrolu. Još jedna važna karakteristika predmetnog sistema 10 za kontrolu je da se bilo koji modul može podesiti i konfigurisati da ima podesiv opseg mrtve zone. Algoritmi za podešavanje uključuju, ali nisu ograničeni na, neparametarske metode, kao što su konvencionalne metode podešavanja zatvorenom petljom ili test povratnom spregom releja da se obezbede zadovoljavajuće i konzistentne performanse u prisustvu šuma merenja ili različitih ometanja. Detaljniji opis algoritma za podešavanje je obezbeđen ispod u diskusiji koja se odnosi na Sl.2.

[0024] Iako su prikazani „dečji“ moduli postavljeni u njihovim odgovarajućim „roditeljskim“ modulima, široka razmatranja predmetnog sistema mogu biti implementirana u različitim oblicima. Prema tome, dok ovo otkriće uključuje praktične primere i postavke modula, opseg predmetnog uređaja ne bi trebalo da bude ograničen jer će druge modifikacije postati očigledne stručnjaku.

[0025] Pozivajući se sada na Sl. 1 i 2, poželjno je da predmetni sistem 38 za kontrolu brzine linije uključuje centralni kontrolni modul (CCM) 40, senzor 36 položaja, i bazu 42 podataka. Sveukupni rad sistema 38 za kontrolu brzine linije je kontrolisan pomoću CCM 40. Informacija o položaju glave 34 smeše obezbeđuje se pomoću senzora 36 položaja, postavljenog poželjno na vrhu transportnog stola 18. Sve relevantne informacije mogu biti smeštene u bazi 42 podataka radi povlačenja od strane CCM 40, npr., kao uređaju za smeštanje podataka i/ili medijumu za smeštanje mašinski čitljivih podataka koji nosi računarske programe.

[0026] Takođe uključen u CCM 40 je modul 44 za interfejs, koji obezbeđuje interfejs između CCM 40, senzora 36 položaja, i baze 42 podataka. Modul 44 za interfejs takođe kontroliše rad, na primer, motora 46 transportne trake, i drugih povezanih sistemskih uređaja, servisa, i aplikacija. Drugi uređaji, servisi, i aplikacije mogu uključivati, ali nisu ograničeni na, jedanu ili više softverskih ili hardverskih komponenti, kao što su poznate u oblasti. Modul 44 za interfejs takođe prima signale, koji se saopštavaju odgovarajućim modulima, kao što su CCM 40 i njegovi „dečji“ moduli 44, 47, 48, 50, 52, 54.

[0027] Vezano za „dečje“ module 44, 47, 48, 50, 52, 54, svaki „dečji“ modul se može podesiti modulom 47 za podešavanje mrtve zone. Dok je modul 47 za podešavanje mrtve zone prikazan da kontroliše brzinu linije transportne trake 22 i količinu vazdušne pene za smešu u tehničkom rešenju na Sl. 2, modul 47 za podešavanje mrtve zone može biti korišćen za druge module koji kontrolišu druge uređaje, kao što je pumpa za vodu (nije prikazana) za mešalicu 16. Konkretnije, vrednost HYS praga histerezisa je kalibrisana i postavljena pomoću modula 47 za podešavanje mrtve zone koristeći softver za kalibraciju na osnovu ulaznih podataka DATA. Samo kao primer, u slučaju pumpe za vodu, ulazni podaci DATA se odnose na relevantne informacije o količini vode unete u mešalicu 16, i prikupljaju se u bazi 42 podataka pomoću CCM 40 u toku unapred određenog perioda, npr. 2-3 minuta. Statističke informacije, kao što su minimalna, maksimalna, i prosečna količina vode se računaju i čuvaju u bazi 42 podataka u toku unapred određenog perioda. Vrednost HYS praga histerezisa je određena na osnovu statističke normalne distribucije prikupljenih ulaznih podataka DATA.

[0028] U željenom tehničkom rešenju, kontrolna vrednost u stacionarnom stanju, dva do tri puta standardna devijacija ulaznih podataka DATA, se koristi za određivanje opsega mrtve zone tako da šum merenja ili kvantizacioni šum, i slične promene ne izazivaju često, nestabilno osciliranje ili ponovljene promene količine vode isporučene u mešalicu 16. Tipični primer opsega DEADBAND mrtve zone može biti definisan kao što je obezbeđeno izrazom 1.

[0029] Automatsko podešavanje opsega DEADBAND mrtve zone se postiže računanjem vrednosti HYS praga histerezisa na osnovu barem jednog od statističkih podataka, kao što su minimalna, maksimalna, prosečna, i vrednost standardne devijacije preko modula 47 za podešavanje mrtve zone. Međutim, opseg DEADBAND mrtve zone može takođe biti kalibrisan i promenjen ručno radi zadržavanja u opsegu mrtve zone sa željenim odstupanjem od unapred određene vrednosti na osnovu ulaznih podataka DATA. Iako je modul 47 za podešavanje mrtve zone prikazan kao „dečji“ modul CCM 40, modul 47 za podešavanje mrtve zone se može ugraditi u druga tehnička rešenja predmetnog sistema 10 za kontrolu kao odvojen, nezavisan sistem za kontrolu.

[0030] Modul 48 za detekciju položaja prima signal P položaja, od senzora 36 položaja preko modula 44 za interfejs, i određuje da li se glava 34 smeše nalazi unutar unapred određenog rastojanja u odnosu na senzor položaja, na osnovu signala P položaja. Tokom promene proizvoda, gustina smeše i/ili postotak sastava maltera i vode se menja na osnovu zahteva promene proizvoda. Na primer, linija proizvodnje "A" zidne ploče se završi, i transportni sistem 12 se priprema za liniju proizvodnje "B" zidne ploče modifikovanjem količina maltera i vode mešanih u mešalici 16. Varijacija u količinama maltera i vode izaziva promenu u gustini smeše i/ili brzini kompozicije, i shodno tome menja rastojanje D između glave 34 smeše i senzora 36 položaja.

[0031] Kontrolisanje količine i položaja glave 34 smeše, koja se gomila u blizini ploče 28 za formiranje, se postiže podešavanjem brzine linije transportne trake 22. Modul 50 za podešavanje brzine je obezbeđen za regulaciju brzine linije transportne trake 22 kao odziv na signal P položaja. Poželjno je da je modul 52 za kontrolu vazdušne pene takođe obezbeđen za kontrolu količine vazduha pomešanog u smeši kao odziv na signal P položaja. Mešanje vodene pene u smešu da bi se proizveli mehurići vazduha je takođe efikasan način za kontrolu glave 34 smeše. Iako modul 50 za podešavanje brzine i modul 52 za kontrolu vazdušne pene mogu biti odvojeno izvedeni, oba modula 50, 52 su poželjno istovremeno izvedeni u tandemu tokom promene proizvoda.

[0032] Još jedan važan aspekt predmetnog sistema 38 za kontrolu brzine linije je da umanjuje bilo koji poremećaj izazvan promenom protoka mase malter/gips materijala koji ulaze u mešalicu 16. Željeni rezultat sistema 38 za kontrolu brzine linije je održavanje stabilnog, konzistentnog protoka mase u toku perioda promene. Nagla promena protoka mase u toku perioda promene proizvoda izaziva preskok na izlazu mešalice. Promena brzine linije transportnog sistema 12 obezbeđuje linearnu varijaciju promene protoka mase, i posledično smanjuje ili eliminiše preskok.

[0033] Modul 54 za računanje je obezbeđen za računanje unapred određenog protoka MASS mase i unapred određene brzine LNSPD linije. Protok MASS mase se odnosi na željeni protok mase sastojaka, kao što je malter 24, transportovan na transportnoj traci 22 i unet u mešalicu 16 tokom perioda promene proizvoda. Kao što je opisano detaljnije ispod, protok MASS mase se određuje na osnovu barem jednog od: protoka IMR1 mase prvog sastojka, i trenutne brzine CLS transportne linije. Tipični primer protoka MASS mase može biti definisan kao što je obezbeđeno izrazom 2.

[0034] Što se tiče brzine LNSPD linije, odnosi se na željenu brzinu linije transportne trake 22 na kojoj se sastojci transportuju uzvodno na liniji 14 proizvodnje prema mešalici 16 tokom perioda promene proizvoda. Brzina LNSPD linije se određuje na osnovu barem jednog od: protoka IMR1 mase prvog sastojka, i protoka IMR2 mase drugog sastojka. Tipičan primer brzine LNSPD linije može biti definisan kao što je obezbeđeno izrazom 3.

[0035] Podešavanje brzine linije transportne trake 22 na osnovu barem jednog od: protoka MASS mase i brzine LNSPD linije obezbeđuje glatki prelaz tokom perioda promene proizvoda.

[0036] Pozivajući se sada na Sl. 3, grafička ilustracija tipičnog primera promena protoka mase maltera je prikazana tokom perioda promene proizvoda kada brzina linije transportne trake 22 nije kontrolisana sistemom 38 za kontrolu brzine linije. U nekim primenama, promena proizvoda zahteva transport maltera 24 koji ima veći protok mase nego pre perioda promene. Tipično, prva promena 56 protoka mase, merena u g/m<2>(funta po hiljadu kvadratnih stopa (lb/msf)), prikazuje linearni rastući nagib 58 tokom perioda TIME promene definisanog vremenom između prve zadate vrednosti 60 i druge zadate vrednosti 62, koji ukazuje na stabilni protok maltera 24 koji se transportuje na transportnoj traci 22. Međutim, druga promena 64 protoka mase, merena u g/min (funta po minutu (lb/min)), odgovara nelinearnoj paraboličnoj krivoj 66, koja ukazuje na prisustvo preskoka.

[0037] Pozivajući se sada na Sl. 4, grafička ilustracija sa Sl. 3 je prikazana kada se brzina linije transportne trake 22 kontroliše i podešava pomoću predmetnog sistema 38 za kontrolu brzine linije. Komponente koje se dele sa Sl. 3 su označene sa identičnim referentnim brojevima. Glavna razlika prikazana na ovoj slici je što druga promena 64 protoka mase odgovara lineranoj ravnoj liniji 68, što ukazuje na odsustvo preskoka. Izbegavanje preskoka se postiže podešavanjem brzine linije transportne trake 22 za održavanje promene 64 protoka mase, linearnom ili konstantnom. Kao što je diskutovano iznad, brzina linije transportne trake 22 se podešava na osnovu barem jednog od: protoka MASS mase i brzine linije LNSPD, od kojih se oba računaju pomoću modula 54 za računanje.

[0038] Vraćajući se na gore opisane izraze (2) i (3), protok IMR1 mase prvog sastojka se odnosi na protok mase sastojka ili maltera 24, koji se transportuje na transportnoj traci 22 tokom perioda promene proizvoda i meri se u g/m<2>(funta po hiljadu kvadratnih stopa (lb/msf)). Slično, protok IMR2 mase drugog sastojka se odnosi na protok mase identičnog maltera 24, koji se transportuje tokom perioda promene, i meri se u g/min (funta po minutu (lb/min)). Tipični primer protoka IMR2 mase drugog sastojka i brzine LNSPD linije mogu biti definisani kao što je obezbeđeno izrazima 4 i 5.

gde W označava širinu zidne ploče 30, npr., 1,2 m (4 stope), i CONV označava faktor konverzije jedinice korišćene u IMR1 (m<2>(msf)), tj., 1,000.

[0039] Važan aspekt sistema 38 za kontrolu brzine linije je da se ovi proračuni izvode automatski pomoću modula 54 za računanje tokom perioda TIME promene proizvoda, i brzina linije transportne trake 22 se podešava prema izračunatoj brzini LNSPD linije pomoću modula 50 za podešavanje brzine radi obezbeđivanja glatkog prelaza promene kretanja u liniji proizvodnje 14 zidne ploče tokom perioda promene proizvoda.

[0040] Pozivajući se sada na Sl.1 i 5, dok smeša prolazi kroz ploču 28 za formiranje, zidna ploča 30 se formira i nastavlja da putuje na transportnoj traci 22 u smeru T, tokom unapred određenog perioda, da bi se omogućilo gipsu zidne ploče da se slegne. Sekač 70 je obezbeđen za sečenje neprekidne trake zidne ploče 30 na unapred određenoj dužini L, i onda se svaki isečeni segment ploče ili panel 72 sekvencijalno slaže na jednu ili više platformi 74, smeštenih u odeljku 76 za hidrataciju.

[0041] Uključen u odeljak 76 za hidrataciju je granični prekidač 78, kao optički prekidač, smešten na unapred određenom rastojanju, npr., 12m (40 stopa), od odeljka 80 za sušenje, koji ima rernu ili peć 82 za sušenje. Granični prekidač 78 je smešten na barem jednoj od platformi 74, i koristi se za merenje razmaka G između susednih segmenata 84, 86 ploča, i unapred određene dužine L ploče. Još jedan važan aspekt predmetnog sistema 38 za kontrolu brzine linije je što se kontrola granica može izvršiti korišćenjem graničnog prekidača 78 smeštenog na jednoj platformi 74.

[0042] Svaki odeljak 76, 80 ima svoju sopstvenu različitu brzinu linije za odgovarajuću transportnu traku 22. Posebno, odeljak 76 za hidrataciju radi pri brzini HSSPDodeljka za hidrataciju, i odeljak 80 za sušenje radi pri brzini DSSPDodeljka za sušenje. Snabdevanje segmenata 72 ploče u peć 82 za sušenje, u kraj na kraj odnosu, se postiže podešavanjem brzine linije transportne trake 22 u barem jednom od odeljaka za hidrataciju i sušenje 76, 80. Konkretnije, modul 54 za računanje izračunava unapred određenu vrednost GAPADJpodešavanja razmaka na osnovu barem jednog od: brzine HSSPDodeljka za hidrataciju, brzine DSSPDodeljka za sušenje, razmaka G između susednih ploča 84, 86, i unapred određene dužine L ploče. Tipični primer vrednosti GAPADJpodešavanja razmaka može biti definisan kao što je obezbeđeno izrazom 6.

gde pozitivan GAPADJautomatski izaziva povećanje razmaka G obezbeđivanjem manje granice između susednih ploča 84, 86, i negativan GAPADJautomatski izaziva smanjenje razmaka G obezbeđivanjem veće granice između susednih ploča 84, 86, tako da su susedne ploče u peći 82 za sušenje bliže jedna drugoj. Dalje, modul 50 za podešavanje brzine podešava brzinu linije transportne trake 22 u svakom segmentu 76, 80 na osnovu vrednosti GAPADJpodešavanja razmaka.

[0043] Pozivajući se sada na Sl. 6A i 6C, tipični primer metode sistema 10 za kontrolu je prikazan koristeći predmetni sistem 38 za kontrolu brzine linije. Iako su sledeći koraci prvenstveno opisani u odnosu na tehnička rešenja sa Sl. 1-5, treba razumeti da koraci unutar metoda mogu biti modifikovani i izvršeni drugačijim redosledom ili sekvencom bez menjanja principa predmetnog pronalaska.

[0044] Metoda počinje korakom 100. U koraku 102, CCM 40 inicira rad sistema 38 za kontrolu brzine linije, i aktivira svoje „dečje“ module 44, 47, 48, 50, 52, 54, i druge povezane uređaje. Konkretnije, modul 44 za interfejs inicira komunikacije između CCM 40 i perifernih softverskih i hardverskih komponenti, kao što su senzor 36 položaja, baza 42 podataka, i motori 46 transportne trake.

[0045] U koraku 104, CCM 40 određuje da li je period promene počeo. Ako je period promene počeo, kontrola se nastavlja do koraka 106. U suprotnom, kontrola se nastavlja do koraka 108. U koraku 106, modul 48 za detekciju položaja prima signal P položaja od senzora 36 položaja preko modula 44 za interfejs. U koraku 110, modul 48 za detekciju položaja određuje lokaciju glave 34 smeše u odnosu na senzor 36 položaja na osnovu signala P položaja, i generiše vrednost D rastojanja. Ako je vrednost D rastojanja veća od unapred određenog rastojanja DPRE, kontrola se nastavlja do koraka 106. Ako je vrednost D rastojanja manja ili jednaka sa unapred određenim rastojanjem DPRE, kontrola se nastavlja do koraka 112 i/ili 114.

[0046] U koraku 112, modul 50 za podešavanje brzine reguliše brzinu linije transportne trake 22 na osnovu barem jednog od: signala P položaja i vrednosti D rastojanja. U koraku 114, modul 52 za kontrolu vazdušne pene kontroliše količinu vazduha pomešanog u smeši na osnovu barem jednog od: signala P položaja i vrednosti D rastojanja. Oba koraka 112, 114 se mogu izvoditi istovremeno, odvojeno, ili u delimičnoj kombinaciji kako bi odgovaralo situaciji. Na primer, brzina linije transportne trake 22 i količina vazduha pomešanog u smeši mogu biti podešavane sekvencijalno ili alternativno.

[0047] U koraku 116, modul 54 za računanje izračunava unapred određeni protok MASS mase i unapred određenu brzinu LNSPD linije na osnovu barem jednog od: protoka IMR1 mase prvog sastojka, protoka IMR2 mase drugog sastojka, i trenutne brzine CLS transportne linije. U koraku 118, modul 50 za podešavanje brzine podešava brzinu linije transportne trake 22 na osnovu barem jednog od: unapred određenog protoka MASS mase i unapred određene brzine LNSPD linije.

[0048] U koraku 120, CCM 40 određuje da li se period promene završio. Ako se period promene završio, kontrola se nastavlja do koraka 122. U suprotnom, kontrola se vraća u korak 106 da bi nastavila praćenje položaja glave 34 smeše. U koraku 112, CCM 40 deaktivira sistem 38 za kontrolu brzine linije, i kontrola se završava u koraku 124.

[0049] Vraćanjem u korak 104, kada promena nije detektovana od strane CCM 40, kontrola se nastavlja do koraka 108. U koraku 108, CCM 40 određuje da li segmenti zidne ploče ili paneli 72 ulaze u odeljak 76 za hidrataciju. Ako su segmenti zidne ploče ili paneli 72 poslati u odeljak 76 za hidrataciju pomoću transportnog sistema 12, kontrola se nastavlja do koraka 126. U suprotnom, kontrola se nastavlja do koraka 104 da odredi da li je period promene počeo.

[0050] U koraku 126, modul 48 za detekciju položaja meri razmak G između susednih segmenata 84, 86 ploče, i unapred određene dužine L ploče na osnovu signala BS graničnog prekidača generisanog na graničnom prekidaču 78, i proteklog vremena ET. Proteklo vreme ET se odnosi na vremenski period između prve detekcije ivice 88 segmenta zidne ploče i druge detekcije još jedne ivice 88 segmenta. Kraći period može ukazivati na detekciju razmaka G, i duži period može ukazivati na detekciju dužine L ploče na osnovu toga koliko dugo je granični prekidač 78 aktiviran (uključen) i deaktiviran (isključen).

[0051] U koraku 128, modul 54 za računanje izračunava unapred određenu vrednosti GAPADJpodešavanja razmaka na osnovu barem jednog od: brzine HSSPDodeljka za hidrataciju, brzine DSSPDodeljka za sušenje, razmaka G između susednih ploča 84, 86, i unapred određene dužine L ploče. U koraku 130, modul 50 za podešavanje brzine podešava brzinu linije transportnih traka 22 u svakom odeljku 76, 80 na osnovu vrednost GAPADJpodešavanja razmaka. Kontrola se nastavlja do koraka 104.

Claims (5)

Patentni zahtevi

1. Sistem za kontrolisanje brzine linije transportne trake (22) transportnog sistema (12) tokom promena proizvoda u liniji proizvodnje (14) zidne ploče, koji sadrži:

kompjuterski procesor;

senzor (36) položaja;

centralni kontrolni modul (40) za kontrolisanje rada navedenog senzora (36) položaja i baze (42) podataka, pri čemu se navedeni senzor (36) položaja nalazi na vrhu transportnog stola (18) za obezbeđivanje informacija o poziciji glave (34) smeše formirane ispred ploče (28) za formiranje navedenog transportnog sistema (12); naznačen da sadrži:

modul (48) za detekciju položaja za primanje signala (P) položaja od navedenog senzora (36) položaja, koji određuje rastojanje između navedene glave smeše i navedenog senzora položaja duž smera putovanja transportne trake na osnovu navedenog signala [P] položaja, i na osnovu navedenog određenog rastojanja, određujući da li se navedena glava (34) smeše nalazi unutar unapred određenog rastojanja u odnosu na navedeni senzor (36) položaja duž smera putovanja transportne trake; i

modul (50) za podešavanje brzine za regulisanje navedene brzine linije navedene transportne trake (22) na osnovu navedenog signala (P) položaja koristeći procesor ako je utvrđeno da se navedena glava smeše nalazi unutar unapred određenog rastojanja.

2. Sistem iz patentnog zahteva 1, koji dalje sadrži modul (47) za podešavanje mrtve zone za kontrolisanje navedene brzine linije navedene transportne trake (22) i količine vazdušne pene za navedenu smešu koristeći softver za kalibraciju;

pri čemu se vrednost (HYS) praga histerezisa kalibriše i postavlja pomoću navedenog modula (47) za podešavanje mrtve zone na osnovu ulaznih podataka primljenih od navedenog modula (48) za detekciju položaja;

pri čemu se navedena vrednost (HYS) praga histerezisa određuje na osnovu statističkih informacija navedenih primljenih ulaznih podataka;

pri čemu se opseg mrtve zone određuje na osnovu navedene vrednosti (HYS) praga histerezisa i navedenih primljenih ulaznih podataka; i

pri čemu navedeni modul (47) za podešavanje mrtve zone vrši automatsko podešavanje navedenog opsega mrtve zone na osnovu statističkih informacija navedene vrednosti (HYS) praga histerezisa ili navedenih primljenih ulaznih podataka.

3. Sistem iz patentnog zahteva 1, koji dalje sadrži modul (52) za kontrolu vazdušne pene za kontrolisanje količine vazduha pomešanog u navedenu smešu na osnovu navedenog signala položaja.

4. Sistem za kontrolisanje brzine linije transportne trake (22) transportnog sistema (12) tokom promena proizvoda u liniji proizvodnje (14) zidne ploče, koji sadrži:

kompjuterski procesor;

modul (54) za računanje za izračunavanje unapred određenog protoka (MASS) mase snabdevanja sastojaka transportovanih na navedenoj transportnoj traci (22) i unetih u mešalicu (16) tokom perioda promene proizvoda; i

modul (50) za podešavanje brzine za podešavanje navedene brzine linije navedene transportne trake (22), koji koristi procesor, na osnovu barem jednog od: navedenog unapred određenog protoka (MASS) mase i navedene brzine linije navedene transportne trake (22) radi smanjivanja preskoka tokom navedenog perioda promene proizvoda; naznačen time da:

navedeni modul [54] za računanje računa navedeni unapred određeni protok [MASS] mase na osnovu barem jednog od: protoka [IMR1] mase prvog sastojka navedenog snabdevanja sastojaka, i trenutne brzine [CLS] transportne linije;

navedeni modul [54] za računanje računa unapred određenu brzinu [LNSPD] linije na osnovu barem jednog od: navedenog protoka [IMR1] mase prvog sastojka i protoka [IMR2] mase drugog sastojka navedenog snabdevanja sastojaka;

navedeni modul [50] za podešavanje brzine podešava navedenu brzinu linije navedene transportne trake [22] na osnovu barem jednog od: navedenog izračunatog unapred određenog protoka [MASS] mase i navedene izračunate unapred određene brzine [LNSPD] linije.

5. Sistem iz patentnog zahteva 4,

pri čemu se navedeni protok (IMR2) mase drugog sastojka određuje na osnovu navedenog protoka (IMR1) mase prvog sastojka, navedene unapred određene brzine (LNSPD) linije , i širine (W) zidne ploče (30); i

pri čemu se navedena unapred određena brzina (LNSPD) linije određuje na osnovu navedenog protoka (IMR1) mase prvog sastojka, navedenog protoka (IMR2) mase drugog sastojka, i širine (W) zidne ploče (30).