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JPH0675908B2 - Film thickness control device - Google Patents
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JPH0675908B2 - Film thickness control device - Google Patents

Film thickness control device

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Publication number
JPH0675908B2
JPH0675908B2 JP62219229A JP21922987A JPH0675908B2 JP H0675908 B2 JPH0675908 B2 JP H0675908B2 JP 62219229 A JP62219229 A JP 62219229A JP 21922987 A JP21922987 A JP 21922987A JP H0675908 B2 JPH0675908 B2 JP H0675908B2
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JP
Japan
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heater
output
die lip
temperature
input
Prior art date
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JP62219229A
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則之 赤坂
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フィルム或はシート製造装置等押出或は流延
成形製造に適用されるダイリップの自動制御装置に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic die lip control device applied to extrusion or cast molding production of a film or sheet production apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

シート或はフィルムを製造する押出成形或は流延装置で
は、シート或はフィルムの厚みが所定の値に保たれた製
品を作る必要がある。従来の装置の一例を第9図,第10
図により説明する。
In an extrusion molding or casting apparatus for producing a sheet or film, it is necessary to produce a product in which the thickness of the sheet or film is kept at a predetermined value. An example of a conventional device is shown in FIGS.
It will be described with reference to the drawings.

押出機1で溶かされた樹脂は、ダイ2に送られる。マニ
ホールド3で溶融樹脂は、スロットの長手方向に拡げら
れ、ダイリップ4のスロットの吐出口5から垂下し、冷
却ローラ6で冷やされ、固化してフィルム7となり、巻
取機10に巻取られる。厚み計11は、フィルム7の厚み形
状を計測する。ダイリップ4の調節機構としては、ダイ
リップのスロットの長手方向に沿って樹脂の吐出量を変
える働きをするために第10図に示すように同スロットの
長手方向に沿って多数のヒータ12が分布配置されてい
る。ヒータ12は、ダイリップ4に埋め込まれ、ヒータ発
生熱を変えることにより、その箇所の樹脂の粘性を変え
て流速を変えることにより、樹脂の吐出量を変えること
ができる。したがって、ヒータ12の発生熱を変えること
により、フィルム7の厚みを自動制御することができ
る。第11図は、ヒータ12の1つの操作端についての厚み
制御のブロック図を示す。厚み計11で計測されたある箇
所のフィルム厚みとその設定値の差が制御器13に入力さ
れる。制御器13は厚みと計11で計測された箇所に対応す
るヒータ12の必要な発生熱を計算して出力する。同ヒー
タ12の発生熱が変わると、ダイリップ4の中の樹脂吐出
量が変わり、同ヒータ12の対応箇所のフィルム厚みが変
えられて厚み制御が可能となる。フィルム幅全体に亘っ
ての厚み制御は、第11図の制御ループを厚み制御を行う
箇所の数だけ、用意することにより行うことができた。
The resin melted by the extruder 1 is sent to the die 2. The molten resin is spread in the longitudinal direction of the slot by the manifold 3, hangs down from the discharge port 5 of the slot of the die lip 4, cooled by the cooling roller 6, solidified into a film 7, and wound on the winder 10. The thickness meter 11 measures the thickness shape of the film 7. As the adjusting mechanism of the die lip 4, as shown in FIG. 10, a large number of heaters 12 are distributed and arranged in order to change the discharge amount of the resin along the longitudinal direction of the slot of the die lip. Has been done. The heater 12 is embedded in the die lip 4, and by changing the heat generated by the heater, it is possible to change the resin discharge amount by changing the viscosity of the resin at that location and changing the flow velocity. Therefore, the thickness of the film 7 can be automatically controlled by changing the heat generated by the heater 12. FIG. 11 shows a block diagram of thickness control for one operating end of the heater 12. The difference between the film thickness at a certain position measured by the thickness gauge 11 and its set value is input to the controller 13. The controller 13 calculates and outputs the required heat generation of the heater 12 corresponding to the thickness and the portion measured by the total 11. When the heat generated by the heater 12 changes, the amount of resin discharged in the die lip 4 changes, and the film thickness at the corresponding portion of the heater 12 changes so that the thickness can be controlled. The thickness control over the entire film width could be performed by preparing the control loop of FIG. 11 for the number of locations where the thickness control is performed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第11図に示す従来の制御系では、次のような問題点があ
った。
The conventional control system shown in FIG. 11 has the following problems.

(1) 厚み計11は、高価なため多数設置することがで
きない。そのため、厚み計11は、フィルム7の幅方向に
往復動することにより厚みを測定するため、ヒータ12の
1つに対応する位置でのフィルム7の厚みが得られるの
は、十数秒毎になる。この厚み計測値を使って対応する
位置でのヒータ12の1つの発熱量指令も十数秒毎にしか
更新することができない。したがって、厚み制御の速応
性には限界がある。
(1) A large number of thickness gauges 11 cannot be installed because they are expensive. Therefore, since the thickness meter 11 measures the thickness by reciprocating in the width direction of the film 7, the thickness of the film 7 at the position corresponding to one of the heaters 12 is obtained every tens of seconds. . Using this thickness measurement value, one heat generation amount command of the heater 12 at the corresponding position can be updated only every tens of seconds. Therefore, there is a limit to the rapid response of the thickness control.

(2) 現在の厚み計11は、放射性物質の自然崩壊によ
る放射線を利用するため、必然的に厚み計測値に統計的
変動が生じ、厚み計測値に誤差が含まれることは不可避
である。そのため、厚み計11の厚み計測値を制御系のフ
ィードバック信号として使うことは、計測値の誤差によ
る制御系の性能劣化を招かざるを得ない。
(2) Since the current thickness meter 11 uses the radiation caused by the natural decay of radioactive substances, it is inevitable that the thickness measurement value inevitably has a statistical variation and the thickness measurement value includes an error. Therefore, using the thickness measurement value of the thickness gauge 11 as the feedback signal of the control system inevitably causes performance deterioration of the control system due to an error in the measurement value.

(3) 厚み計11は、冷却ローラ6の下流側に設置され
ている。そのため、ヒータ12が操作されてから、フィル
ム7の厚み変化が計測されるまでには、フィルム7が厚
み計11の位置まで流れてくるまでの「むだ時間遅れ」が
生じる。このむだ時間遅れは無視できない量であるた
め、制御系の性能劣化を招く原因になる。
(3) The thickness gauge 11 is installed on the downstream side of the cooling roller 6. Therefore, there is a "dead time delay" until the film 7 reaches the position of the thickness gauge 11 after the heater 12 is operated until the thickness change of the film 7 is measured. Since this dead time delay is a non-negligible amount, it causes performance deterioration of the control system.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は上記問題点を解決するため次の手段を講ずる。 The present invention takes the following means to solve the above problems.

ダイスロット長手方向に沿って溶融樹脂の吐出量を調整
する複数のヒータを具備する押出成形又は流延成形装置
において、同各ヒータに対応する下流のダイスロットの
吐出口近傍に温度計を配設し、任意の上記温度計iの離
散時間tk+1の設定値信号ri(tk+1)≡ri(k+1)(以
下各信号の変数k+1はtk+1を示す)が加算入力され、
後記のサンプラからの信号yi(k+1)が減算入力され
る減算器と、同減算器の出力が入力される積分器と、同
積分器の出力xI(k+1)が一つの入力として入力され
るヒータ発生熱制御器と、同ヒータ発生熱制御器の出力
(k+1)(→印はベクトルを示す以下同様)が入力
されるダイリップ温度プロセスと、同ダイリップ温度プ
ロセスの出力(ベクトル)が接続された温度計と、同温
度計の出力(ベクトル)が入力され自己の出力(k+
1)のうちyi(k+1)を前記減算器へ減算入力するサ
ンプラと、上記ヒータ発生熱制御器の出力(k+1)
が入力されるメモリと、同メモリの出力(k)及び上
記サンプラの出力(k+1)が入力され自己の出力 を前記ヒータ発生熱制御器へ第2の入力として入力する
積分器とを備えてなる基本制御系を複数個備えたことを
特徴とするフィルム厚み制御装置。
In an extrusion molding or casting molding apparatus having a plurality of heaters for adjusting the discharge amount of the molten resin along the longitudinal direction of the die slot, a thermometer is provided near the discharge port of the downstream die slot corresponding to each heater. and, setting value signal ri (tk +1) ≡ri (k + 1) ( variable k + 1 follows the signal indicates tk +1) of the discrete time tk +1 any of the above thermometer i is the addition input,
A subtractor into which the signal yi (k + 1) from the sampler described later is subtracted and input, an integrator into which the output of the subtractor is input, and the output x I (k + 1) of the integrator is input as one input. A heater generated heat controller, a die lip temperature process to which the output (k + 1) of the heater generated heat controller (→ indicates a vector and the same below) is input, and an output (vector) of the same die lip temperature process are connected. The thermometer and the output (vector) of the thermometer are input, and its own output (k +
Sampler for subtracting yi (k + 1) from 1) into the subtractor, and output (k + 1) of the heater generation heat controller
, The output of the same memory (k) and the output of the sampler (k + 1) are input A film thickness control apparatus comprising a plurality of basic control systems each including an integrator for inputting as a second input to the heater generation heat controller.

〔作用〕[Action]

上記の手段において、減算器は温度設定値ri(k+1)
から後記の温度計のサンプラを経た信号(k+1)の
うち同温度計に対応する信号yi(k+1)を引算する。
積分器は上記減算器の出力を積分する。次のヒータ発生
熱制御器は上記積分器からの出力xI(k+1)及び後記
の観測器からの出力 を受けてヒータ発生熱指令(k+1)を出す。ダイリ
ップ信号プロセスは同ヒータ発生熱指令(k+1)を
受けてダイリップ温度を出力する。温度計は上記ダイリ
ップ温度を受けてサンプラを経てその信号(k+1)
を観測器へ入力する。メモリは前記ヒータ発生熱指令
(k+1)を受けるとともにその前の時間tkのメモリ出
力(k)を出力する。観測器は前記のメモリの出力
(k)及びサンプラの出力(k+1)を受けて推定値 を出して前記ヒータ発生熱制御器へ送る。以上の作用が
各離散時間ごとに順次繰りかえし行われる。このように
作用する複数の基本制御系によって成形されるフィルム
の幅全体にわたっての高精度な厚み制御を行うことがで
きる。
In the above means, the subtractor is set to the temperature set value ri (k + 1)
From the signal (k + 1) passing through the sampler of the thermometer described later, the signal yi (k + 1) corresponding to the same thermometer is subtracted.
The integrator integrates the output of the subtractor. The next heater generated heat controller is the output from the integrator x I (k + 1) and the output from the observer described later. In response to this, a heater generated heat command (k + 1) is issued. The die lip signal process receives the heat generation command (k + 1) from the heater and outputs the die lip temperature. The thermometer receives the die lip temperature, passes through the sampler, and outputs its signal (k + 1).
To the observer. The memory receives the heater generated heat command (k + 1) and outputs the memory output (k) of the time tk before that. The observer receives the output (k) of the memory and the output (k + 1) of the sampler and estimates the value. Is sent to the heater generation heat controller. The above operation is sequentially repeated for each discrete time. It is possible to perform highly accurate thickness control over the entire width of the film formed by the plurality of basic control systems that operate in this way.

ダイリップ4のスロットの長手方向に沿ったある箇所の
樹脂吐出量は、その箇所のダイリップ自体の温度にほぼ
比例する。したがって、ある箇所のダイリップ4の温度
を上げれば、その箇所の樹脂吐出量は増して、その部分
のフィルム厚みは増すことになる。このことから、ダイ
リップ4の温度を制御することにより、フィルム7の厚
みを所定のプロファイルにすることができる。すなわ
ち、フィルムの厚み制御は、ダイリップ4の温度制御に
置き換えることができる。第4図は、ダイリップのスロ
ットの長手方向に沿って配設された全ヒータの発熱量を
13Wから6.5Wに下げたときのダイリップ4のスロットの
吐出部5の近傍の表面温度(以下ダイリップ温度と称
す)(第2図の×印で示す位置の温度)(第4図
(1)),ダイリップ全体の樹脂吐出量(同図
(2)),およびフィルム厚み(同図(3)),の時間
変化を表わすシミュレーション結果を示す。ダイリップ
温度については、実験結果も示す。第4図は、ダイリッ
プ内の動的熱流動解析を行った結果である。同図から判
るように、ダイリップ温度の低下とともに、ダイリップ
の樹脂吐出量が低下し、それに応じてフィルム厚みも薄
くなることが判る。このことから、ダイリップ温度とフ
ィルム厚みはほぼ比例した関係にあることが確認でき
る。このように、フィルム厚み制御をダイリップの温度
制御に置き換えることによって以下のことを行うことが
できる。
The amount of resin discharged at a certain location along the longitudinal direction of the slot of the die lip 4 is substantially proportional to the temperature of the die lip itself at that location. Therefore, if the temperature of the die lip 4 at a certain portion is raised, the amount of resin discharged at that portion is increased and the film thickness at that portion is increased. From this, by controlling the temperature of the die lip 4, the thickness of the film 7 can be set to a predetermined profile. That is, the film thickness control can be replaced with the temperature control of the die lip 4. FIG. 4 shows the heat generation amount of all the heaters arranged along the longitudinal direction of the slot of the die lip.
Surface temperature in the vicinity of the discharge part 5 of the slot of the die lip 4 when lowered from 13 W to 6.5 W (hereinafter referred to as die lip temperature) (temperature at the position indicated by X in FIG. 2) (FIG. 4 (1)) , And the resin discharge amount of the entire die lip ((2) in the same figure) and the film thickness ((3) in the same figure) are shown as simulation results. Experimental results are also shown for the die lip temperature. FIG. 4 shows the results of dynamic heat-fluid analysis inside the die lip. As can be seen from the figure, as the die lip temperature decreases, the resin discharge amount of the die lip decreases, and the film thickness decreases accordingly. From this, it can be confirmed that the die lip temperature and the film thickness have a substantially proportional relationship. Thus, by replacing the film thickness control with the die lip temperature control, the following can be performed.

(1) 厚み計11の代りに、一般に安価な温度計を使う
ことにより、ダイリップ幅方向に沿って多数の温度計を
ダイリップ表面温度計測のために設置することができ
る、そのため、温度信号は連続時間的に或は非常に短い
時間間隔で得ることができる。したがって、ヒータ12の
発熱量指令も短い時間間隔で更新することができ、フィ
ルム厚み制御の速応性が改善される。
(1) By using a generally inexpensive thermometer instead of the thickness gauge 11, a large number of thermometers can be installed for measuring the die lip surface temperature along the width direction of the die lip, so that the temperature signal is continuous. It can be obtained in time or at very short time intervals. Therefore, the heat generation amount command of the heater 12 can also be updated at short time intervals, and the responsiveness of the film thickness control is improved.

(2) ダイリップ表面温度を計測するには、熱電対を
始めとする接触式温度計はもちろん、非接触式温度計も
可能であるが、いずれの方式でも、現在、安価でしかも
高精度な温度計を手に入れることができる。したがっ
て、いずれの温度計測法でも、厚み計のような統計的誤
差を含む計測信号で制御系の性能劣化を招くようなこと
はない。
(2) In order to measure the surface temperature of the die lip, not only contact type thermometers such as thermocouples but also non-contact type thermometers are possible. However, both methods are currently inexpensive and highly accurate. You can get a total. Therefore, in any of the temperature measuring methods, the performance of the control system is not deteriorated by the measurement signal including a statistical error as in the thickness gauge.

(3) 検出端である温度計は、操作端であるヒータ12
の埋め込まれるダイリップ自体の温度を計測してフィー
ドバック信号として出力するので、厚み計の場合のよう
なフィルムの流動遅れによるむだ時間は介在しないこと
になる。したがって、検出端のむだ時間による制御系の
性能劣化を招くことはない。
(3) The thermometer, which is the detecting end, is the heater 12 which is the operating end.
Since the temperature of the die lip itself in which is embedded is measured and output as a feedback signal, there is no intervening dead time due to film flow delay as in the case of a thickness gauge. Therefore, the performance of the control system is not deteriorated due to the dead time at the detection end.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図ないし第8図により説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

押出機1(第2図)、押出機1に取付けられたダイ2、
ダイ2の下部にはスロットの吐出口5を有するダイリッ
プ4が設けられ、同吐出口5の上部にスロットの長手方
向に沿って複数のヒータ12(第3図)が配設され、同吐
出口5の近傍には上記の各ヒータ12に対応した下流位置
に複数の温度計30が配設される。又ダイ2の下流には冷
却ローラ6、同冷却ローラ6の側方には巻取機10が配設
される。更に上記温度計30によりヒータ12を制御する後
述する本発明の一実施例の制御装置が設けられる。
Extruder 1 (Fig. 2), die 2 attached to the extruder 1,
A die lip 4 having a slot discharge port 5 is provided below the die 2, and a plurality of heaters 12 (FIG. 3) are arranged above the discharge port 5 along the longitudinal direction of the slot. In the vicinity of 5, a plurality of thermometers 30 are arranged at downstream positions corresponding to the respective heaters 12 described above. A cooling roller 6 is arranged downstream of the die 2, and a winding machine 10 is arranged beside the cooling roller 6. Further, a controller of one embodiment of the present invention, which will be described later, for controlling the heater 12 by the thermometer 30 is provided.

以下説明をわかりやすくするため、本実施例を提案する
にいたった考え方をまづ述べ、最後に構成及び作用につ
いて述べる。
In order to make the description easy to understand, the idea leading to the present embodiment will be described first, and finally the configuration and operation will be described.

以下説明を具体的にするためダイリップ4に配設された
複数のヒータ12及び温度計30のうち第5図に示すような
ある5組のヒータh1〜h5と各ヒータ位置に対応したダイ
リップの温度計s1〜s5の計測値を使って同温度計s3の温
度(以下ダイリップ温度と略記)y3(t)を所定の値に
制御する「基本制御系」を考える。同温度y3(t)を制
御するのにヒータh3以外に両隣り2つのヒータh1,h2お
よびヒータh4,h5を考えるのは、温度y3(t)へのヒー
タh1,h2およびヒータh4,h5の干渉を考慮した制御系を設
計するためである。なお、ヒータ12が5個以上ある場合
は、ヒータh1およびヒータh5より外側にあるヒータの温
度3への影響は小さいとして無視する。ヒータh1〜h5の
発生熱をそれぞれu1(t),u2(t),u3(t),u
4(t),u5(t)とし、ダイリップの温度をそれぞれy1
(t),y2(t),y3(t),y4(t),y5(t)とする。
ui(t),yi(t)(i=1〜5)のラプラス変換した
ものをUi(s),Yi(s)(i=1〜5)とすると、Ui
(s),Yi(s)は、次の伝達関数行列G(s)で関係
づけられる。Y(s)=G(s)U(s) すなわち、 g1(s)は、例えばヒータh3のみを変えたときのダイリ
ップ温度y3(t)の時間変化を考える伝達関数である。
g2(s)はヒータh2或はヒータh4のみを変えたときの同
温度y3(t)の時間変化を与える伝達関数である。g
3(s)はヒータh1或はヒータh5のみを変えたときの同
温度y3(t)の時間変化を与える伝達関数である。
(1)式の伝達関数行列G(s)の非対称項が隣接ヒー
タによるダイリップ温度への干渉を表わす。
In order to make the explanation concrete, five heaters h1 to h5 shown in FIG. 5 among a plurality of heaters 12 and thermometers 30 arranged on the die lip 4 and the temperature of the die lip corresponding to each heater position are shown. total s1~s5 of using the measured value the thermometer s3 temperature (hereinafter die lip temperature hereinafter) is controlled y 3 (t) to a predetermined value considering the "basic control system". Consider the same temperature y 3 two neighboring two heaters h1 besides heater h3 to control (t), h2 and heater h4, h5, the heater h1 to temperatures y 3 (t), h2 and heater h4, This is because the control system is designed in consideration of h5 interference. If there are five or more heaters 12, the heaters outside the heaters h1 and h5 have a small effect on the temperature 3 and are ignored. The heat generated by the heaters h1 to h5 is respectively u 1 (t), u 2 (t), u 3 (t), u
4 (t), u 5 (t), and the die lip temperature is y 1
Let (t), y 2 (t), y 3 (t), y 4 (t), y 5 (t).
Let Ui (s) and Yi (s) (i = 1 to 5) be the Laplace transforms of ui (t) and yi (t) (i = 1 to 5).
(S) and Yi (s) are related by the following transfer function matrix G (s). Y (s) = G (s) U (s) That is, g 1 (s) is a transfer function that considers the time change of the die lip temperature y 3 (t) when changing only the heater h 3, for example.
g 2 (s) is a transfer function that gives the time variation of the same temperature y 3 (t) when only the heater h2 or the heater h4 is changed. g
3 (s) is a transfer function which gives the time variation of the same temperature y 3 (t) when only the heater h1 or the heater h5 is changed.
The asymmetric term of the transfer function matrix G (s) of the equation (1) represents the interference of the adjacent heater with the die lip temperature.

(1)式の入力Ui(s)と出力Yi(s)(i=1〜5)
の間の関係を表わすのに制御系設計に便利な次のような
状態方程式を使う。
Input Ui (s) and output Yi (s) of equation (1) (i = 1 to 5)
The following equation of state, which is convenient for control system design, is used to express the relationship between.

(t)=Ax(t)+Bu(t) ……(2) y(t)=Cx(t) ……(3) xは状態ベクトル、uは入力ベクトルでu(t)=〔u1
(t),u2(t),u3(t),u4(t),u5(t)〕T,(T
は転置を表わす)、yは出力ベクトルで、y(t)=
〔y1(t),y2(t),y3(t),y4(t),y5(t)〕
である。状態方程式(2)(3)式は可制御で可観測と
する。(2)(3)式より入力u(t)(ヒータ発生
熱)と出力y(t)(ダイリップ温度検出値)の関係
は、第7図のように示される。ダイリップ温度y3(t)
を設定値に制御するのに隣接ヒータから熱伝導による外
乱の影響を受けることを避けるために、外乱補償として
ダイリップ温度計s3の検出値y3(t)と設定値r3(t)
の偏差ε(t)=r3(t)−y3(t)に対して積分器を
導入する。以下では説明を簡単にするため設定r3(t)
=0とする。積分器は制御偏差ε(t)を現時刻tまで
時間積分する。積分器の出力xI(t)は、次式で表わさ
れる。
(T) = Ax (t) + Bu (t) (2) y (t) = Cx (t) (3) where x is a state vector and u is an input vector u (t) = [u 1
(T), u 2 (t), u 3 (t), u 4 (t), u 5 (t)] T , (T
Represents transposition), y is an output vector, and y (t) =
[Y 1 (t), y 2 (t), y 3 (t), y 4 (t), y 5 (t)] T
Is. Equations (2) and (3) are controllable and observable. From the expressions (2) and (3), the relationship between the input u (t) (heat generated by the heater) and the output y (t) (detection value of die lip temperature) is shown in FIG. Die lip temperature y 3 (t)
In order to avoid the influence of disturbance due to heat conduction from the adjacent heater to control the set value to the set value, the detected value y 3 (t) of the die lip thermometer s3 and the set value r 3 (t) are used as the disturbance compensation.
Introducing an integrator for the deviation ε (t) = r 3 (t) −y 3 (t). In the following, the setting r 3 (t)
= 0. The integrator time-integrates the control deviation ε (t) up to the current time t. The output x I (t) of the integrator is represented by the following equation.

C3は(3)式のC行列の第3行を表わす。(4)式より (t)=−C3x(t) ……(5) (2)(5)式より、次のような拡大した系の状態方程
式が得られる。
C 3 represents the third row of the C matrix in equation (3). (4) I (t) from the equation = - from C 3 x (t) ...... ( 5) (2) (5) formula, enlarged system state equation as follows is obtained.

拡大系の状態ベクトル(t)=〔xI(t),x(t)〕
を用いて、(6)式を表わすと次のようになる。
State vector of expanded system (t) = [x I (t), x (t)]
Using T , the equation (6) is expressed as follows.

実際には、ダイリップ温度y(t)は離散時間的に得ら
れるので、ヒータ発生熱u(t)も離散時間的に更新さ
れる。そのため、(7)式を離散時間系として表示す
る。例えば時刻t=tkでの状態(t)を(k)で表
わすと、(7)式は次式で表わされる。
In reality, since the die lip temperature y (t) is obtained in discrete time, the heater generated heat u (t) is also updated in discrete time. Therefore, equation (7) is displayed as a discrete time system. For example, when the state (t) at time t = tk is represented by (k), the equation (7) is represented by the following equation.

(k+1)=x(k)+u(k) ……(9) ,は離散時間系での,行列に対応するものであ
る。
(K + 1) = x (k) + u (k) (9), corresponds to the matrix in the discrete time system.

(9)式に対する状態フィードバックゲイン行列を=
〔k1,K2〕とすると、入力u(k)は k1は行列の第1列を表わし、K2は第2列以後を表わ
す。
The state feedback gain matrix for equation (9) is
If [k 1 , K 2 ], then the input u (k) is k 1 represents the first column of the matrix and K 2 represents the second and subsequent columns.

(10)式で状態xI(k)は、積分器の出力として実際に
得ることができるが、状態x(k)は、後述の観測器に
より得ることができる。このとき、行列(‐)の
すべての固有値が安定領域(原転に中心をもつ半径1の
円内)にあるようにフィードバックゲイン行列を定め
れば入力u(k)によりダイリップ温度y3(k)は所定
の値に安定に制御することができる。しかも、本実施例
では、厚み計の代りに温度計を使用するため、離散時間
間隔T=tk+1−tkも任意に小さくすることができ、制御
系の速応性が離散時間間隔Tから制約されるとはない。
In the equation (10), the state x I (k) can be actually obtained as the output of the integrator, but the state x (k) can be obtained by the observer described later. At this time, if the feedback gain matrix is determined so that all the eigenvalues of the matrix (−) are in the stable region (within the circle having the center at the original rotation and the radius of 1), the die lip temperature y 3 (k ) Can be stably controlled to a predetermined value. Moreover, in the present embodiment, since the thermometer is used instead of the thickness gauge, the discrete time interval T = tk + 1 -tk can be arbitrarily reduced, and the quick response of the control system is restricted from the discrete time interval T. It will not be done.

次に(10)式の状態フィードバック量x(k)を求める
ために観測器を使う。観測器はダイリップ温度y(k)
から状態x(k)の推定値を出力する働きをする。次に
観測器を設計する。
Next, an observer is used to obtain the state feedback amount x (k) in equation (10). Observer is die lip temperature y (k)
To output an estimate of the state x (k) from. Next, design the observer.

(2),(3)式を次のような離散時間系に変換する。Equations (2) and (3) are converted into the following discrete time system.

x(k+1)=Fx(k)+Gu(k) ……(11) y(k)=Cx(k) ……(12) t=tkでの状態x(k)の推定値 で表わす。x (k + 1) = Fx (k) + Gu (k) …… (11) y (k) = Cx (k) …… (12) The estimated value of the state x (k) at t = tk. Express with.

t=tk+1での推定値 は、次のように求める。始めにt=tk+1での予測値
(k+1)をt=tkでの推定 を使って(11)式より、次のように求める。
Estimated value at t = tk +1 Is calculated as follows. An estimate of the expected at t = tk +1 at the beginning of the (k + 1) at t = tk Is calculated from Eq. (11) as follows.

t=tk+1での推定値 は、予測値(k+1)を使って、次式より求める。 Estimated value at t = tk +1 Is calculated from the following equation using the predicted value (k + 1).

ここで、Lは観測器のフィードバックゲイン行列で、推
定値 が正しい値に収束するように定めるものである。
Where L is the feedback gain matrix of the observer, and the estimated value Is set so as to converge to a correct value.

(13),(14)式によれば、t=tk+1でダイリップ温度
y(k+1)が入力されると同時にt=tk+1での状態x
(k+1)が推定できる。このときの推定誤差 は次式で表わせる。
(13), (14) According to the equation, t = state x at tk +1 die lip temperature y (k + 1) at the same time is inputted t = tk +1
(K + 1) can be estimated. Estimation error at this time Can be expressed by the following equation.

したがって、行列(F−LCF)のすべての固有値が安定
領域(原点に中心をもつ半径1の円内)にあるように観
測器のゲイン行列Lを定めれば、推定誤差は時間経過と
ともに小さくすることができる。したがって、(10)式
の状態x(k)は、観測器の推定値 に代えることができる。このとき、ヒータ発生熱指令値
u(k)は、次式で表わされる。
Therefore, if the gain matrix L of the observer is determined so that all the eigenvalues of the matrix (F-LCF) are in the stable region (within the circle with the center at the origin and having a radius of 1), the estimation error becomes smaller with the passage of time. be able to. Therefore, the state x (k) in equation (10) is the estimated value of the observer. Can be replaced with At this time, the heater generated heat command value u (k) is expressed by the following equation.

本実施例では、厚み計の代りに温度計を使用するため、
検出値y(k)にむだ時間が含まれることがなく、離散
時間間隔も任意に小さくできることから、収束性の速い
観測器を設計することができる。さらに検出信号y
(k)は温度計から得られるため精度が良く、ダイリッ
プ温度制御を高精度に行うことができる。
In this embodiment, since the thermometer is used instead of the thickness gauge,
Since the detection value y (k) does not include dead time and the discrete time interval can be arbitrarily reduced, it is possible to design an observer with fast convergence. Furthermore, the detection signal y
Since (k) is obtained from the thermometer, the accuracy is good, and the die lip temperature control can be performed with high accuracy.

以上より、フィルム厚み制御の代りに、ダイリップ温度
制御を行うための「基本制御系」からなる制御装置の構
成(第1図)を以下に説明する。第1図で2重線はベク
トル量を示す。
From the above, the configuration of the control device (FIG. 1) including the "basic control system" for performing die lip temperature control instead of film thickness control will be described below. The double line in FIG. 1 indicates the vector quantity.

ダイリップ温度設定値aの信号r3(k+1)から後記の
サンプラ21からの信号(k+1)のうちy3(k+1)
を減算する減算器22、同減算器22の出力を入力する積分
器23、同積分器23の出力xI(k+1)と、後記の観測器
24の出力 を入力するヒータ発生熱制御器25、同ヒータ発生熱制御
器25の出力(k+1)を入力するダイリップ温度プロ
セス26、同ダイリップ温度プロセス26の出力を入力する
温度計20、同温度計20の出力を入力するサンプラ21、上
記ヒータ発生熱制御器25の出力(k+1)を入力する
メモリ27、同メモリ27の出力(k)と上記サンプラ21
の出力(k+1)とを受けて出力信号 を上記ヒータ発生熱制御器25へ送る観測器24で構成され
る。なお上記ダイリップ温度プロセス26の出力がダイリ
ップの温度bとなる。以上はヒータh3を主体に制御する
基本制御系の構成である。従って同様のものが複数個設
けられる。その作用は次のようになる。
From the signal r 3 (k + 1) of the die lip temperature set value a to the signal (k + 1) from the sampler 21 described later, y 3 (k + 1)
Subtractor 22 for subtracting, an integrator 23 for inputting the output of the subtractor 22, an output x I (k + 1) of the integrator 23, and an observer described later.
24 outputs Heater generated heat controller 25 for inputting, die lip temperature process 26 for inputting the output (k + 1) of the heater generated heat controller 25, thermometer 20 for inputting the output of the die lip temperature process 26, output of the thermometer 20 , A memory 27 for inputting the output (k + 1) of the heater generated heat controller 25, an output (k) of the memory 27 and the sampler 21.
Output signal in response to the output (k + 1) of To the heater generation heat controller 25. The output of the die lip temperature process 26 is the die lip temperature b. The above is the configuration of the basic control system that mainly controls the heater h3. Therefore, a plurality of similar products are provided. The action is as follows.

(1) 時刻t=tk+1で新たにダイリップの温度検出値
y(k+1)(y1(k+1),y2(k+1),y3(k+
1),y4(k+1),y5(k+1)からなるベクトル)が
上記温度センサs1〜s5を含む温度計20およびサンプラ21
を通して得られる。
(1) time t = new temperature detection value of the die lip in tk +1 y (k + 1) (y 1 (k + 1), y 2 (k + 1), y 3 (k +
1), y 4 (k + 1), y 5 (k + 1)) includes a thermometer 20 and a sampler 21 including the temperature sensors s1 to s5.
Obtained through.

(2) ダイリップ温度検出値y(k+1)のうち、y3
(k+1)が減算器22に入力され、減算器22はダイリッ
プ温度設定値r3(k+1)との温度偏差ε(k+1)=
r3(k+1)−y3(k+1)を出力する。
(2) Of the die lip temperature detection values y (k + 1), y 3
(K + 1) is input to the subtractor 22, which subtracts a temperature deviation ε (k + 1) from the die lip temperature set value r 3 (k + 1) =
r 3 (k + 1) −y 3 (k + 1) is output.

(3) 積分器23は減算器22からの温度偏差ε(k+
1)を入力して、次式より温度偏差の時間積分値を出力
する。
(3) The integrator 23 receives the temperature deviation ε (k + from the subtractor 22
1) is input and the time integral value of the temperature deviation is output from the following equation.

xI(k+1)=xI(k)+0.5(tk+1−tk)(ε(k)
+ε(k+1)) ……(17) ここでε(k):前回ダイリップ温度検出時(時刻t=
tk)での温度偏差 xI(k):時刻t=tkでの積分器23の出力積分器23は、
ダイリップ温度y3を変動させる外乱熱をヒータ発生熱で
補償して常にダイリップ温度y3が設定値に一致するよう
にする外乱補償器の役目を果す。
x I (k + 1) = x I (k) +0.5 (tk +1 −tk) (ε (k)
+ Ε (k + 1)) (17) where ε (k): Previous die lip temperature was detected (time t =
temperature deviation x I (k) at tk): The output of integrator 23 at time t = tk
It acts as a disturbance compensator that compensates the disturbance heat that fluctuates the die lip temperature y 3 with the heat generated by the heater so that the die lip temperature y 3 always matches the set value.

(4) 上記(13),(14)式より を計算する。すなわち、時刻t=tkで計算されたヒータ
発生熱u(k)とダイリップ温度検出値y(k+1)が
観測器24に入力されて、時刻tk+1での状態推定値 を出力する。
(4) From the above equations (13) and (14) To calculate. That is, the heater generated heat u (k) and the die lip temperature detection value y (k + 1) calculated at time t = tk are input to the observer 24, and the state estimation value at time tk + 1 is estimated. Is output.

(5) 上記(16)式より時刻t=tk+1以後の新しいヒ
ータ発生熱指令u(k+1)を計算する。すなわち、積
分器23の出力xI(k+1)と観測器24の出力 がヒータ発生熱制御器25に入力されて、(16)式に従っ
てヒータ発生熱指令値u(k+1)を出力する。
(5) for calculating the expression (16) from time t = tk +1 after new heater heat generated command u (k + 1). That is, the output of the integrator 23 x I (k + 1) and the output of the observer 24 Is input to the heater generation heat controller 25, and the heater generation heat command value u (k + 1) is output according to the equation (16).

(6) 以上の制御演算は、時刻t=tk+2に次回のダイ
リップ温度検出値y(k+2)がサンプラ21から得られ
る毎に行なわれる。
(6) above control operation, the time t = to tk +2 next die lip temperature detection value y (k + 2) is performed for each obtained from the sampler 21.

具体例として、(1)式の伝達関数g1(s),g2(s),
g3(s)が次式で与えられるときの本実施例によるダイ
リップ温度制御のシミュレーション結果を示す。
As a specific example, the transfer functions g 1 (s), g 2 (s), of the equation (1),
The simulation result of the die lip temperature control according to the present embodiment when g 3 (s) is given by the following equation is shown.

ui(t)(i=1〜5)は各ヒータの発生熱変化量〔単
位kcal/s〕を示し、yi(t)(i=1〜5)は各ヒータ
位置に対応するダイリップの温度変化(℃)を示す。
ui (t) (i = 1 to 5) indicates the amount of change in heat generated by each heater [unit kcal / s], and yi (t) (i = 1 to 5) indicates the temperature change of the die lip corresponding to each heater position. (° C) is shown.

(18)〜(20)式のg1(s),g2(s),g3(s)からな
る(1)式の入出力関係を表わす可制御で可観測な状態
方程式、(2),(3)式を得る。その結果、23次の状
態方程式を得た。
Equations (18) to (20) consisting of g 1 (s), g 2 (s), and g 3 (s) are controllable and observable equations of state that represent the input-output relationship of equation (1), (2) , (3) is obtained. As a result, the 23rd order equation of state was obtained.

(7) 状態フィードバッグゲイン行列の決定(10)
式の状態フィードバックゲイン行列は、拡張した状態
方程式(9)式に対して最適レギュレータ問題の解とし
て求めた。離散時間間隔TはT=10秒とした。適当な評
価関数を用いて状態フィードバックゲイン行列を求め
た結果、行列(‐)の固有値として主に次のよう
な値が得られた。
(7) Determination of state feedback bag gain matrix (10)
The state feedback gain matrix of the equation is obtained as a solution of the optimal regulator problem for the extended equation (9). The discrete time interval T was T = 10 seconds. As a result of obtaining the state feedback gain matrix using an appropriate evaluation function, the following values are mainly obtained as the eigenvalues of the matrix (-).

0.957,0.855±0.089j,0.85±0.089j,0.823±0.16j,0.82
±0.16j 上記以外の固有値は、絶対値が小さく、減衰が速いので
記載しない。すべての固有値は原点を中心とする半径1
の円内に入っているので安定な制御ができることが判
る。最も減衰の遅い固有値は0.957であるので、整定時
間Tsを制御誤差1%で定義すると、(0.957)105≒0.01
より整定時間Tsは次のように約17.5分と予測できる。
0.957, 0.855 ± 0.089j, 0.85 ± 0.089j, 0.823 ± 0.16j, 0.82
± 0.16j Eigenvalues other than the above are not listed because their absolute values are small and attenuation is fast. All eigenvalues are radius 1 centered on the origin
You can see that stable control is possible because it is inside the circle. Since the eigenvalue with the slowest decay is 0.957, if the settling time Ts is defined with a control error of 1%, (0.957) 105 ≈0.01
The settling time Ts can be predicted to be about 17.5 minutes as follows.

Ts=T×105/60=10×105/60=17.5分 (8) 観測器のフィードバックゲインLの決定(14)
式の観測器のフィードバックゲイン行列Lは、(11),
(12)式に対して求めた。行列Lは、行列{FT−(CF)
TLT}が安定な固有値をもつように最適レギュレータ問
題の解として求めた。適当な評価関数を用いてゲイン行
列Lを求めた結果、行列(F−LCF)の固有値として主
に次のような値が得られた。
Ts = T × 105/60 = 10 × 105/60 = 17.5 minutes (8) Determination of the observer feedback gain L (14)
The feedback gain matrix L of the observer of the equation is (11),
It was calculated for equation (12). The matrix L is a matrix {F T − (CF)
We obtained the solution of the optimal regulator problem so that T L T } has a stable eigenvalue. As a result of obtaining the gain matrix L using an appropriate evaluation function, the following values are mainly obtained as the eigenvalues of the matrix (F-LCF).

0.914,0.895,0.879±0.093j,0.537±0.022j 上記以外の固有値は、絶対値が小さく、減衰が速いので
記載しない。すべての固有値は、原点を中心とする半径
1の円内に入っているので、推定誤差は時間経過ととも
に小さくなることが判る。推定誤差が初期の1%にまで
減衰するのに要する時間Toは最も遅い固有値が0.914で
あるので(0.914)51≒0.01より次のように予測でき
る。
0.914, 0.895, 0.879 ± 0.093j, 0.537 ± 0.022j Eigenvalues other than the above are not listed because their absolute values are small and their attenuation is fast. Since all the eigenvalues are within the circle with the radius of 1 centered on the origin, it can be seen that the estimation error decreases with the passage of time. Since the slowest eigenvalue of the time To required for the estimation error to decay to 1% of the initial value is 0.914, it can be predicted as follows from (0.914) 51 ≈0.01.

To=T×51/60=10×51/60=8.5分 以上より求めたゲイン行列,を用いて制御演算を行
うことにより得られた制御結果のシミュレーション例を
第7図に示す。第7図(a)はダイリップ温度y3(t)
(以下y3と略記)の設定値を5℃だけステップ状に変え
たときの5つのダイリップ温度y1〜y5の変化量の時間経
過を示す。同じく第7図(b)は、そのときの各ヒータ
の発生熱u1(t)〜u5(t)(以下u1〜u5と略記)の変
化量の時間経過、同じく第7図(c)は対応する位置の
フィルムの厚み変化量の時間経過を示す。設定値が変化
してから、11分後の経過まで図示しているが、11分後の
リップ温度y3の制御偏差は約0.23度で設定値変化5℃に
対して4.6%の偏差である。最も遅い固有値0.957から、
(0.957)70≒0.046より制御偏差4.6%になるまでの時
間TsはTs=T×70/60=700/60=11.7と予測され、第7
図(a)の制御結果を裏付けることができる。第7図
(a)よりダイリップ温度は、ダイリップ温度y3に関し
てほぼ対称に変化している。ダイリップ温度y3を5℃変
えたときに、隣接するリップ温度も上昇している。実際
に本実施例による制御を適用するときは、各ダイリップ
温度y1,y2,y4,y5に対してダイリップ温度y3に適用した
のと同じ「基本制御系」を適用して、このような干渉効
果を相殺すればよい。第7図(b)よりヒータ発生熱も
ヒータ発生熱u3に関してほぼ対称に変化しているダイリ
ップ温度y3を5℃上昇させることから、当然、ヒータh3
の発生熱u3の変化が最も大きくヒータh2とh4の発生熱u2
とu4の変化が次に大きく、ヒータh1とh5の発生熱u1とu5
の変化が最も小さい。第7図(a)(b)より、ダイリ
ップ温度y3の上昇は周囲のリップ温度y1,y2,y4,y5をと
もに上昇させることにより行っていることが判る。第7
図(c)は、第7図(b)のようにヒータ発生熱が変わ
ったときの対応する位置のフィルム厚みの時間経過を示
す。ヒータh3に対応する位置のフィルム厚みは、11分
後、約23μ増加していることが判る。第7図(a)と
(c)を比較すると、ダイリップ温度を制御することに
よりフィルム厚みも制御できることが判る。第8図はヒ
ータh3に4.2Wの外乱熱がステップ状に付加されたときの
制御結果を示す。第8図(a)はダイリップ温度y1〜y5
の変化量の時間経過を示し、第8図(b)はヒータ発生
熱u1〜u5の変化量の時間経過を示す。第8図では、外乱
補償を重視したフィードバックゲイン行列を使った。最
も遅い固有値は0.931で制御偏差が1%になるまでの整
定時間は約11分である。
To = T × 51/60 = 10 × 51/60 = 8.5 minutes FIG. 7 shows a simulation example of the control result obtained by performing the control calculation using the gain matrix obtained from the above. Figure 7 (a) shows the die lip temperature y 3 (t).
The time course of changes in the five die lip temperatures y 1 to y 5 when the set value (hereinafter abbreviated as y 3 ) is changed stepwise by 5 ° C. is shown. Similarly, FIG. 7 (b) shows the change over time in the amount of heat generated from each heater u 1 (t) to u 5 (t) (hereinafter abbreviated as u 1 to u 5 ) at that time, and FIG. c) shows the change over time in the thickness variation of the film at the corresponding position. It is shown from the change of the set value until 11 minutes later. The control deviation of the lip temperature y 3 after 11 minutes is about 0.23 degree, which is a deviation of 4.6% with respect to the set value change of 5 ° C. . From the slowest eigenvalue 0.957,
(0.957) From 70 ≈ 0.046, the time Ts until the control deviation becomes 4.6% is predicted to be Ts = T × 70/60 = 700/60 = 11.7.
It is possible to support the control result of FIG. Die lip temperature than Figure 7 (a) is changed substantially symmetrically with respect to the die lip temperature y 3. When the die lip temperature y 3 is changed by 5 ° C, the adjacent lip temperature also rises. When actually applying the control according to the present embodiment, by applying the same "basic control system" as applied to the die lip temperature y 1, y 2, y 4 , the die lip temperature y 3 with respect to y 5, It suffices to cancel out such an interference effect. The die lip temperature y 3 that has changed substantially symmetrically from raising 5 ° C. with respect to FIG. 7 (b) a heater generating heat even heater generating heat u 3 than, of course, the heater h 3
Heat generated u 2 of the change in the generated heat u 3 is the largest heater h2 h4
And u 4 have the next largest change, the heat generated by heaters h 1 and h 5 u 1 and u 5
Has the smallest change. From FIG. 7 (a) (b), increasing the die lip temperature y 3 it can be seen that are performed by increasing lip temperature y 1 around, y 2, y 4, y 5 together. 7th
FIG. 7 (c) shows the elapsed time of the film thickness at the corresponding position when the heat generated by the heater changes as shown in FIG. 7 (b). It can be seen that the film thickness at the position corresponding to the heater h3 has increased by about 23μ after 11 minutes. Comparing FIGS. 7 (a) and 7 (c), it can be seen that the film thickness can be controlled by controlling the die lip temperature. FIG. 8 shows the control result when 4.2 W of disturbance heat is added to the heater h3 in steps. Figure 8 (a) is a die lip temperature y 1 ~y 5
Shows the lapse of time in the amount of change, and FIG. 8 (b) shows the lapse of time in the amount of change of the heater generated heats u 1 to u 5 . In FIG. 8, a feedback gain matrix that emphasizes disturbance compensation is used. The slowest eigenvalue is 0.931, and the settling time until the control deviation becomes 1% is about 11 minutes.

第8図(a)に見るようにヒータh3の外乱熱によりダイ
リップ温度y3は一旦増加するが、ヒータh1〜h5の発生熱
u1〜u5を変えることにより、ダイリップ温度y3は元の設
定値に戻っている。この「基本制御系」で積分器を導入
したことにより、外乱補償が良好になされていることが
判る。第8図(a)から判るように、ヒータh3に外乱熱
が入って、ダイリップ温度y3が上昇すると周囲のダイリ
ップ温度y1,y2,y4,y5が降下して、外乱熱を周囲のダイ
リップに逃がすことによりダイリップ温度y3を設定値に
戻していることが判る。
As shown in FIG. 8 (a), the die lip temperature y 3 is once increased by the disturbance heat of the heater h3, but the heat generated by the heaters h1 to h5 is increased.
By changing u 1 to u 5 , the die lip temperature y 3 returns to the original setting value. It can be seen that the introduction of the integrator in this "basic control system" provides excellent disturbance compensation. As can be seen from FIG. 8 (a), and disturbance heat enters the heater h3, die lip temperature y 3 is the die lip temperature y 1 around, y 2, y 4, y 5 is lowered increases, the disturbance heat It can be seen that the die lip temperature y 3 is returned to the set value by letting it escape to the surrounding die lip.

第8図(b)よりヒータh3の発生熱u3は当然下がってい
る。さらにダイリップ温度y3の周囲のリップ温度を下げ
て外乱熱を周囲に逃すために周囲のヒータの発生熱u1,u
2,u4,u5が当初大きく下がっている。ヒータh1とh5の発
生熱u1とu5の低下量が最も大きく、次にヒータh3の発生
熱u3の低下量が大きい。ヒータh2とh4の発生熱u2とu
4は、徐々に元の発生熱量に回復している。以上のこと
からヒータh3に加えられた外乱熱による影響は、ヒータ
h3自身の発生熱量の低下と、ヒータh3の周囲のダイリッ
プへの熱の流失により消されている。外乱熱に対するダ
イリップ温度y3の温度制御の為に生じる同ダイリップ温
度y3の周囲のダイリップ温度の低下に対しては、各ダイ
リップ温度y1,y2,y4,y5に対してダイリップ温度y3に適
用したのと同じ「基本制御系」を適用して、このような
干渉効果を相殺すればよい。第8図(c)はヒータh3に
外乱熱が入り、第8図(b)のようにヒータ発生熱が変
化したときの対応する位置のフィルム厚みの時間的変化
を示す。ヒータh3に対応する位置のフィルム厚みは設定
値に戻っていることが判る。第8図(a)と(c)と比
較することにより、ダイリップ温度を制御することによ
りフィルム厚みも制御できることが判る。以上一つの基
本制御系の作用を述べたが他の基本制御系についても同
様に作用する。以上のようにして、計測の困難なフィル
ム厚みを計らず、ダイリップの温度を計測し、その信号
を受ける複数の「基本制御系〕によりフィルムの幅全体
にわたる厚み制御の高精化がえられる。
Heat generated u 3 of the heater h3 from FIG. 8 (b) is naturally lowered. In addition, the heat generated by the heaters in the surroundings u 1 , u in order to lower the ambient lip temperature around the die lip temperature y 3 and allow external heat to escape
Initially, 2 , u 4 and u 5 dropped. The generated heat u 1 and u 5 of the heaters h 1 and h 5 has the largest decrease amount, and the generated heat u 3 of the heater h 3 has the next largest decrease amount. Heat generated by heaters h2 and h4 u 2 and u
For 4 , the amount of heat generated is gradually restored. From the above, the influence of the disturbance heat applied to the heater h3 is
It is extinguished by the decrease in the amount of heat generated by h3 itself and the loss of heat to the die lip around the heater h3. The decrease in the die lip temperature around the die lip temperature y 3 caused by the temperature control of the die lip temperature y 3 against the disturbance heat is as follows for each die lip temperature y 1 , y 2 , y 4 , y 5 . The same “basic control system” as that applied to y 3 may be applied to cancel such interference effect. FIG. 8 (c) shows the temporal change of the film thickness at the corresponding position when the disturbance heat enters the heater h3 and the heat generated by the heater changes as shown in FIG. 8 (b). It can be seen that the film thickness at the position corresponding to the heater h3 has returned to the set value. By comparing FIGS. 8 (a) and 8 (c), it can be seen that the film thickness can be controlled by controlling the die lip temperature. The operation of one basic control system has been described above, but the same applies to other basic control systems. As described above, the thickness control over the entire width of the film can be improved by measuring the temperature of the die lip without measuring the film thickness, which is difficult to measure, and by receiving a plurality of "basic control systems".

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明により次の効果を奏す。 The present invention has the following effects.

フィルム厚み計測値に比べて、精度の向上、データサン
プリング時間間隔の短縮およびむだ時間の防止が可能な
ダイリップ自体の温度を検出してフィードバック信号と
して使うことにより速応性のすぐれた高精度なダイリッ
プ温度制御を行うことができ、これによりフィルム厚み
制御の高精度化と速応性の改良が得られる。
Highly accurate and highly accurate die lip temperature by detecting the temperature of the die lip itself that can improve accuracy, shorten the data sampling time interval and prevent dead time compared to the film thickness measurement value and use it as a feedback signal It is possible to control the film thickness, so that the film thickness control can be highly accurate and the responsiveness can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の一実施例の制御装置の構成ただしヒ
ータh3に対する構成を示すブロック図、 第2図は同実施例のフィルム製造プラントの概念構成を
示す図、 第3図は第2図のダイリップに埋め込まれたヒータ配置
図、 第4図は同実施例のヒータ発生熱量変化に対するダイリ
ップ温度、樹脂吐出量およびフィルム厚みの変化を示す
シミュレーション結果図、 第5図は第3図の5組のヒータ位置と5組のダイリップ
温度検出位置の対応を示す図、 第6図は同実施例のダイリップ温度の動的数式モデルを
表わすブロック図、 第7図は同実施例のシミュレーション結果(ダイリップ
温度設定値を変えたとき)図、 第8図は同実施例のシミュレーション結果(ヒータに外
乱熱が加わったとき)図、 第9図は従来の一例のフィルム製造プラントの概念構成
図、 第10図は第9図のダイリップに埋め込まれたヒータ配置
図、 第11図は第9図の制御装置のブロック図、 図中 1……押出機,2……ダイ,3……マニホールド,4……ダイ
リップ,5……ダイリップのスロットの吐出口,6……冷却
ローラ,7……フィルム,10……巻取機,11……厚み計,12
……ヒータ,13……制御器,30……温度計,l……ダイリッ
プのスロットの長手方向,a……ダイリップの温度設定
値,b……ダイリップの温度,20……温度計,21……サンプ
ラ,22……減算器,23……積分器,24……観測器,25……ヒ
ータ発生熱制御器,26……ダイリップ温度プロセス,27…
…メモリ,p……フィルム厚み設定値,q……フィルム厚
み。
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a controller of one embodiment of the present invention, but showing the structure for a heater h3, FIG. 2 is a diagram showing the conceptual structure of a film manufacturing plant of the same embodiment, and FIG. A heater arrangement diagram embedded in the die lip of the figure, FIG. 4 is a simulation result diagram showing changes of the die lip temperature, the resin discharge amount, and the film thickness with respect to the change of the heat generation amount of the heater of the embodiment, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the correspondence between heater positions of a set and five sets of die lip temperature detection positions. FIG. 6 is a block diagram showing a dynamic mathematical model of the die lip temperature of the same embodiment. FIG. 7 is a simulation result of the same embodiment (die lip FIG. 8 is a diagram of a simulation result of the same embodiment (when disturbance heat is applied to the heater), and FIG. 9 is a conventional film manufacturing plant. Conceptual configuration diagram, Fig. 10 is a heater arrangement diagram embedded in the die lip of Fig. 9, Fig. 11 is a block diagram of the control device of Fig. 9, 1 ... Extruder, 2 ... Die, 3 ... … Manifold, 4 …… Die lip, 5 …… Die lip slot discharge port, 6 …… Cooling roller, 7 …… Film, 10 …… Winder, 11 …… Thickness gauge, 12
...... Heater, 13 ...... Controller, 30 ...... Thermometer, l ...... Longitudinal direction of die lip slot, a ...... Die lip temperature set value, b ...... Die lip temperature, 20 ...... Thermometer, 21 ... … Sampler, 22 …… Subtractor, 23 …… Integrator, 24 …… Observer, 25 …… Heater generation heat controller, 26 …… Die lip temperature process, 27…
… Memory, p …… Set value of film thickness, q …… Film thickness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ダイスロット長手方向に沿って溶融樹脂の
吐出量を調整する複数のヒータを具備する押出成形又は
流延成形装置において、同ダイスロットの吐出口近傍の
上記ヒータに対応する下流位置に温度計を配設し、任意
の上記温度計iの離散時間tk+1の設定値信号ri(tk+1
≡ri(k+1)(以下各信号の変数k+1はtk+1を示
す)が加算入力され、後記のサンプラからの信号yi(k
+1)が減算入力される減算器と、同減算器の出力が入
力される積分器と、同積分器の出力x1(k+1)が一つ
の入力として入力されるヒータ発生熱制御器と、同ヒー
タ発生熱制御器の出力(k+1)(→印はベクトルを
示す以下同様)が入力されるダイリップ温度プロセス
と、同ダイリップ温度プロセスの出力(ベクトル)が接
続された温度計と、同温度計の出力(ベクトル)が入力
され自己の出力(k+1)のうちyi(k+1)を前記
減算器へ減算入力するサンプラと、上記ヒータ発生熱制
御器の出力(k+1)が入力されるメモリと、同メモ
リの出力(k)及び上記サンプラの出力(k+1)
が入力され自己の出力 を前記ヒータ発生熱制御器へ第2の入力として入力する
積分器とを備えてなる基本制御系を複数個備えたことを
特徴とするフィルム厚み制御装置。
1. An extrusion molding or casting molding apparatus comprising a plurality of heaters for adjusting the discharge amount of molten resin along the longitudinal direction of a die slot, in a downstream position corresponding to the heater near the discharge port of the die slot. A thermometer is installed at the set value signal ri (tk +1 ) of the discrete time tk +1 of the above thermometer i.
≡ri (k + 1) (hereinafter the variable k + 1 of each signal indicates tk +1) is input summing the signal yi (k from below sampler
+1) is subtracted and input, an integrator to which the output of the subtractor is input, a heater generation heat controller to which the output x 1 (k + 1) of the integrator is input as one input, The die lip temperature process to which the output (k + 1) of the heater generated heat controller (→ indicates a vector) is input, the thermometer to which the output (vector) of the die lip temperature process is connected, and the thermometer of the thermometer. A sampler for inputting an output (vector) and subtracting yi (k + 1) of its own output (k + 1) into the subtractor, a memory for inputting the output (k + 1) of the heater generation heat controller, and the same memory Output (k) and output of the sampler (k + 1)
Is input and self output A film thickness control apparatus comprising a plurality of basic control systems each including an integrator for inputting as a second input to the heater generation heat controller.
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