一种导热硅脂全自动配混与生产工艺参数控制方法与流程

本发明涉及过程控制，特别是指一种导热硅脂全自动配混与生产工艺参数控制方法。

背景技术：

1、过程控制技术领域围绕生产设备、工艺参数、传感信号和执行机构开展采集、传输、判断、计算、存储和控制活动，由工业计算机、可编程控制器、现场仪表、阀门、泵、搅拌电机、加热器和人机界面按照配方数据、时序条件、联锁状态及设定阈值配合完成生产过程管理。其中，传统导热硅脂全自动配混与生产工艺参数控制方法是指导热硅脂生产中针对基料、导热填料、助剂的计量投料、混合分散、升温控温、真空脱泡、冷却转移和灌装环节进行参数控制，通常由称重传感器、温度传感器、真空表、转速检测器、扭矩检测器和流量计取得重量、温度、真空度、转速、负载、流量及批次记录，控制程序按预设配方、采样值、时间顺序和设备状态比较判断，并向计量泵、进料阀、搅拌电机、真空泵、加热器及输送泵下发启停或调节指令。

2、传统导热硅脂配混生产依靠预设配方和固定工序时序控制称量投料搅拌温控真空脱泡与出料，称量值转速温度真空度和批次记录多按单点阈值或固定时间参与判断，填料投放过程的质量变化与搅拌负载变化关联不足，温度变化与真空压力变化在工序切换中难以形成联动依据，异常状态多停留在报警记录层面，批次之间过程曲线调用关系不足，工艺参数调整依赖现场经验，控制依据分散。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种导热硅脂全自动配混与生产工艺参数控制方法，用于在导热硅脂配混生产过程中，将称量、投料、搅拌、温控、真空脱泡、出料及批次记录纳入同一过程控制链条，使投料执行、混合状态判定、阶段切换、异常修正和后续批次参数调用能够依据生产过程数据进行联动处理。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种导热硅脂全自动配混与生产工艺参数控制方法，包括以下步骤：

3、获取目标批次的配方信息和基础工艺参数，将称量、投料、搅拌、温控、真空脱泡和出料确定为连续工序，生成批次控制任务。在执行所述批次控制任务的过程中，同步采集称量变化数据、搅拌电机负载数据、釜内温度、夹套温度和真空压力，并将采集时间、当前工序标识与对应过程数据同步写入当前批次记录。

4、根据所述称量变化数据中的称量增量、单位时间投料量和目标剩余量生成投料执行参数，并输出至计量泵或投料阀，根据所述投料执行参数调节计量泵转速或投料阀开度。当所述目标剩余量满足预设阈值条件时，生成称量完成状态。根据所述搅拌电机负载数据、当前投料阶段、搅拌转速和搅拌持续时间按照负载变化时序进行比较，生成混合状态判定结果。计算温度变化率和真空压力下降速率，根据当前工序标识，将所述称量完成状态、所述混合状态判定结果、所述温度变化率或所述真空压力下降速率分别与当前工序对应的阶段切换条件进行比较，当满足阶段切换条件时，生成工序切换指令。

5、当称量偏差、负载突升、温度越限或真空压力异常满足异常触发条件时，按当前工序标识生成修正控制指令，根据所述修正控制指令调整对应执行机构动作，存储当前批次中未触发异常的执行过程曲线以及经修正控制指令处理后的执行过程曲线，并在后续同类配方批次初始化时调用所述执行过程曲线修正基础工艺参数。

6、进一步地，获取目标批次的配方信息和基础工艺参数时，从批次配方记录中读取物料名称、目标质量、投料顺序和允许偏差，从工艺参数记录中读取搅拌转速、温控区间和真空控制区间；将所述目标质量、所述投料顺序、所述允许偏差、所述搅拌转速、所述温控区间和所述真空控制区间分别关联至称量、投料、搅拌、温控、真空脱泡和出料中的对应工序；当关联结果完整时生成批次控制任务，当关联结果存在缺项时停止生成所述批次控制任务并输出参数补录提示。

7、进一步地，执行所述批次控制任务时，由称重装置采集所述称量变化数据，由搅拌电机驱动反馈接口采集所述搅拌电机负载数据，由釜内温度传感器采集所述釜内温度，由夹套温度传感器采集所述夹套温度，由压力变送器采集所述真空压力；将所述称量变化数据、所述搅拌电机负载数据、所述釜内温度、所述夹套温度和所述真空压力按照采集时间写入当前批次记录；当采集时间与当前工序标识匹配时保留对应过程数据，当采集时间与所述当前工序标识不匹配时判定为时序同步异常，生成时间戳校准指令并利用上位机基准时间重新同步当前批次记录。

8、进一步地，根据所述称量变化数据中的所述称量增量、所述单位时间投料量和所述目标剩余量生成所述投料执行参数时，将所述目标剩余量与预设补料区间进行比较；当所述目标剩余量高于预设补料区间上限时，根据所述单位时间投料量生成连续投料参数，并将所述连续投料参数输出至所述计量泵或投料阀；当所述目标剩余量处于所述预设补料区间内时，根据所述称量增量生成间歇补料参数，并将所述间歇补料参数输出至所述计量泵或投料阀；当所述目标剩余量低于所述预设补料区间下限时，生成停止投料参数。

9、进一步地，根据所述搅拌电机负载数据、当前投料阶段、所述搅拌转速和搅拌持续时间生成所述混合状态判定结果时，将所述搅拌电机负载数据按照采集时间划分为投料前负载段、投料中负载段和投料后负载段；根据所述投料前负载段与所述投料中负载段确定负载上升幅度，根据所述投料中负载段与所述投料后负载段确定负载波动持续时间；当所述负载上升幅度满足当前投料阶段对应的负载许可条件，且所述负载波动持续时间满足搅拌持续时间对应的稳定条件时，生成混合到位状态；当所述负载上升幅度不满足所述负载许可条件，或所述负载波动持续时间不满足所述稳定条件时，生成继续搅拌状态或降速搅拌状态。

10、进一步地，计算所述温度变化率和所述真空压力下降速率后，将当前工序对应的阶段切换条件划分为温控阶段切换条件和真空脱泡阶段切换条件；当所述温度变化率处于温控阶段允许变化范围，且所述釜内温度与所述夹套温度的差值满足温控阶段差值条件时，生成温控阶段完成状态；当所述真空压力下降速率满足真空脱泡阶段降压条件，且所述真空压力满足真空脱泡阶段保持条件时，生成真空脱泡阶段完成状态；当所述温控阶段完成状态或所述真空脱泡阶段完成状态与当前工序匹配时，生成所述工序切换指令。

11、进一步地，当所述称量偏差、所述负载突升、所述温度越限或所述真空压力异常满足所述异常触发条件时，将异常类型与所述当前工序标识进行匹配；当所述异常类型对应称量或投料工序时，生成补料控制指令或暂停投料控制指令；当所述异常类型对应搅拌工序时，生成降速搅拌控制指令；当所述异常类型对应温控或真空脱泡工序时，生成温控修正控制指令或重新脱泡控制指令；将所述补料控制指令、所述暂停投料控制指令、所述降速搅拌控制指令、所述温控修正控制指令或所述重新脱泡控制指令作为所述修正控制指令。

12、进一步地，存储当前批次的所述执行过程曲线时，将所述称量变化数据、所述搅拌电机负载数据、所述釜内温度、所述夹套温度、所述真空压力、所述工序切换指令和所述修正控制指令按照所述当前工序标识进行关联存储形成历史特征曲线库；在后续同类配方批次初始化时，将后续批次的配方信息与已存储批次的配方信息进行匹配；当物料名称、投料顺序和目标质量满足同类配方匹配条件时，调用对应的所述执行过程曲线；根据被调用的所述执行过程曲线修正所述基础工艺参数中的搅拌转速、温控区间或真空控制区间。

13、进一步地，根据被调用的所述执行过程曲线修正所述基础工艺参数时，提取所述执行过程曲线中的投料持续时间、搅拌电机负载变化区间、釜内温度变化区间和真空压力变化区间作为历史运行包络线；将所述投料持续时间与后续批次的投料工序预设时长进行比对，将所述搅拌电机负载变化区间与后续批次的搅拌电机负载阈值进行比对，将所述釜内温度变化区间与后续批次的温控区间进行比对，将所述真空压力变化区间与后续批次的真空控制区间进行比对；当比对结果的偏离量落入预设参数修正范围时，按照所述历史运行包络线的极值区间修正搅拌转速、温控区间或真空控制区间的上限值或下限值。

14、进一步地，在后续同类配方批次初始化时，当后续批次的所述配方信息与已存储批次的所述配方信息不满足所述同类配方匹配条件时，禁止调用对应的所述执行过程曲线；将后续批次的所述基础工艺参数作为当前初始化参数，并将不满足所述同类配方匹配条件的物料名称、投料顺序或目标质量写入当前批次记录。

15、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

16、本发明中，通过将目标批次的配方信息和基础工艺参数转化为批次控制任务，称量投料搅拌温控真空脱泡与出料能够在同一工序标识下连续记录。称量增量、单位时间投料量和目标剩余量共同生成投料执行参数，使计量泵或投料阀的动作与投料状态对应。搅拌电机负载数据、温度变化率和真空压力下降速率参与阶段切换比较，使工序推进依据由固定时间转为过程状态。异常触发条件与当前工序标识关联后，修正控制指令能够对应称量、投料、搅拌、温控和脱泡环节，执行过程曲线为后续同类配方批次的参数修正提供数据依据。