一种塑料粒子的生产调控系统及方法与流程

本发明涉及塑料制品生产控制，尤其涉及一种塑料粒子的生产调控系统及方法。

背景技术：

1、塑料粒子是塑料制品加工制造的重要基础原料，其生产过程通常包括原料输送、配料混合、熔融挤出以及切粒成型等多个工艺环节。由于塑料粒子的性能和质量直接影响后续注塑、吹塑以及挤出成型等加工工序，因此生产过程中对原料品质、工艺参数以及设备运行状态的控制要求较高。目前多数塑料粒子生产线主要依赖预设工艺参数进行生产控制，当原料批次、原料品质或设备运行状态发生变化时，往往难以及时调整生产参数，容易导致产品质量波动、生产效率下降以及能耗增加等问题。

2、与此同时，现有塑料粒子生产管理方式中，原料数据、设备数据以及质量检测数据大多处于分散管理状态，不同生产环节之间缺乏有效的数据关联与协同分析机制，导致生产过程中产生的反馈信息难以被充分利用。当产品质量出现异常时，难以快速定位影响因素并及时进行参数优化，无法形成生产过程的闭环调控机制，从而影响塑料粒子生产的稳定性、一致性以及生产管理水平。因此，亟需一种能够实现原料状态分析、工艺协同调控、质量评估以及生产优化闭环管理的塑料粒子生产调控系统及方法。

技术实现思路

1、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种塑料粒子的生产调控方法，包括以下步骤：

2、步骤s1、获取塑料粒子生产过程中的原料供给数据、原料品质数据以及生产设备运行数据，对所述原料供给数据、原料品质数据以及生产设备运行数据进行统一采集、关联分析与标准化处理，生成原料生产特征数据；

3、步骤s2、基于所述原料生产特征数据，对塑料粒子生产过程中的配料工艺、混炼工艺以及熔融挤出工艺进行协同分析，建立生产工艺执行状态信息，并根据所述生产工艺执行状态信息生成工艺调控参数集；

4、步骤s3、根据所述工艺调控参数集，对塑料粒子生产过程中的温度控制单元、压力控制单元以及挤出控制单元进行动态调节，并实时获取调节后的生产过程反馈数据，对所述生产过程反馈数据进行质量关联分析，生成粒子质量评估结果；

5、步骤s4、基于所述粒子质量评估结果，对生产设备运行状态、工艺执行状态以及产品质量状态进行综合评估，生成生产优化控制指令，并将所述生产优化控制指令反馈至生产环节执行闭环调控，实现塑料粒子的连续稳定生产。

6、优选的，所述步骤s1进一步包括：

7、通过设置于原料储存区域、输送区域以及配料区域的检测装置获取塑料树脂原料的批次信息、种类信息、含水率信息、粒径信息以及辅料添加信息，同时获取输送设备、计量设备和混料设备的运行状态信息；

8、将所获取的各类数据按照统一时间基准进行同步处理，并建立原料数据关联关系；

9、依据原料来源、原料品质以及设备运行状态构建原料生产数据集，对原料生产数据集进行标准化处理和特征归类处理，生成能够表征原料组成状态、原料质量状态以及供料状态的原料生产特征数据。

10、优选的，所述步骤s2进一步包括：

11、依据所述原料生产特征数据建立生产工艺匹配关系，根据原料种类、辅料组成以及目标产品规格生成配料执行方案，并依据所述配料执行方案控制各类原料进入混炼设备进行混合处理，并实时获取混炼过程中的运行状态信息，再根据混炼状态信息分析原料分散均匀程度和熔融准备状态，进一步获取熔融挤出过程中的熔体流动状态信息和熔体均化状态信息，最后结合原料生产特征数据、混炼状态信息以及熔体状态信息建立工艺执行状态信息，并生成对应的温度调控参数、压力调控参数以及挤出速度调控参数构成的工艺调控参数集。

12、优选的，所述步骤s3进一步包括：

13、依据所述工艺调控参数集对塑料粒子生产设备进行动态控制，并通过加热控制机构调节挤出设备各温区运行状态，通过压力控制机构调节挤出通道内部运行压力，通过驱动控制机构调节螺杆转速、送料速度以及牵引速度；

14、在生产过程中实时采集温度反馈数据、压力反馈数据、流量反馈数据以及熔体运行反馈数据，同时获取切粒工序中的粒径信息、粒形信息以及均匀性信息，并将所获取的生产反馈数据与产品质量数据进行关联分析，形成粒子质量评估结果。

15、优选的，所述步骤s4进一步包括：

16、根据步骤s3生成的粒子质量评估结果，并获取对应生产周期内的设备运行状态信息、工艺执行状态信息以及产品质量状态信息；

17、根据所述粒子质量评估结果识别影响产品质量稳定性的关键生产因素，同时结合设备运行状态、工艺执行状态以及产品质量状态建立生产综合评估结果；

18、依据生产综合评估结果生成生产优化控制指令，并将所述生产优化控制指令分别发送至原料供给环节、工艺控制环节以及设备执行环节，并实时对后续生产过程中的原料配比、工艺参数以及设备运行参数进行动态优化，实现塑料粒子生产过程的闭环调控。

19、本发明还提供了一种塑料粒子的生产调控系统，包括以下模块：

20、生产数据构建模块，用于获取塑料粒子生产过程中产生的原料数据、设备数据以及生产状态数据，并建立统一的数据资源池，形成原料生产特征数据；

21、工艺协同调控模块，与生产数据构建模块连接，用于接收原料生产特征数据，对生产过程中的配料工艺、混炼工艺、熔融工艺以及挤出工艺进行协同分析，并生成工艺调控参数集，实现生产过程动态控制；

22、生产优化管理模块，分别与生产数据构建模块和工艺协同调控模块连接，用于获取生产反馈数据和产品质量数据，对生产过程进行综合评估，并生成生产优化控制指令，实现塑料粒子生产过程的自适应闭环调控。

23、所述生产数据构建模块包括：

24、数据构建单元，用于获取塑料粒子生产过程中产生的原料数据、辅料数据、设备运行数据以及生产状态数据，并对所述原料数据、辅料数据、设备运行数据以及生产状态数据进行统一接收、时间同步、分类整理和关联处理，形成结构化生产数据集；

25、特征生成单元，用于基于所述结构化生产数据集建立原料组成状态、原料质量状态、原料供给状态以及设备运行状态之间的关联关系，对关联后的数据进行特征提取和状态表征处理，生成原料生产特征数据，并将所述原料生产特征数据发送至工艺协同调控模块。

26、所述工艺协同调控模块包括：

27、工艺分析单元，用于接收原料生产特征数据，对配料工艺、混炼工艺以及熔融挤出工艺进行关联分析，建立工艺执行状态信息，并根据所述工艺执行状态信息生成包括温度控制参数、压力控制参数、送料控制参数、螺杆转速控制参数以及牵引速度控制参数在内的工艺调控参数集；

28、过程控制单元，用于接收工艺调控参数集，并依据所述工艺调控参数集控制配料设备、混炼设备、挤出设备以及切粒设备运行，对原料投放过程、原料混合过程、熔体挤出过程以及粒子成型过程进行动态调节，同时获取生产过程中的温度反馈信息、压力反馈信息、流量反馈信息以及设备运行反馈信息。

29、所述生产优化管理模块包括：

30、质量决策单元，用于接收生产反馈信息以及塑料粒子质量检测信息，对生产反馈信息和塑料粒子质量检测信息进行综合分析，生成粒子质量评估结果，并根据粒子质量评估结果、设备运行状态信息以及工艺执行状态信息生成生产优化控制指令；

31、闭环控制单元，用于接收生产优化控制指令，并将所述生产优化控制指令发送至生产数据构建模块和工艺协同调控模块，对原料供给状态、工艺执行状态以及设备运行状态进行动态修正，同时持续接收更新后的生产数据和反馈数据，对生产优化结果进行跟踪管理，形成原料分析、工艺调控、质量评估以及优化控制相互关联的闭环调控体系，实现塑料粒子生产过程的连续稳定运行。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果：

33、本发明通过对原料供给数据、原料品质数据以及设备运行数据进行统一采集和关联分析，实现了原料状态与生产状态的协同管理，提高了生产过程的数据利用率和生产控制精度。

34、本发明通过建立配料工艺、混炼工艺以及熔融挤出工艺之间的协同调控机制，能够根据生产状态动态生成工艺调控参数，实现生产过程的实时优化控制，提高塑料粒子的质量稳定性和产品一致性。

35、本发明通过构建质量评估与生产优化闭环控制体系，实现了产品质量状态、工艺执行状态以及设备运行状态之间的联动分析，能够及时发现影响产品质量的关键因素并进行动态调整，从而提高生产效率，降低生产波动风险，增强塑料粒子生产过程的连续稳定运行能力。