一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，包括位于料筒各段位置處的若干電加熱器和相對應(yīng)的若干溫度傳感器，該系統(tǒng)還包括多段料筒溫度控制模塊；多段料筒溫度控制模塊中包括：溫度同步算法模塊和與料筒段數(shù)相同的對應(yīng)于每段料筒的PID控制模塊；溫度設(shè)定模塊、前述各溫度傳感器通過信號線分別連接至對應(yīng)的PID控制模塊；各PID控制模塊通過信號線經(jīng)溫度同步算法模塊連接至前述各電加熱器。本發(fā)明溫度控制系統(tǒng)可準(zhǔn)確地控制冷卻水的溫度，縮短成型周期，解決變形、下陷等問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量與強(qiáng)度。
【專利說明】一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度控制系統(tǒng)，具體涉及一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，塑料作為新型合成材料，與混凝土、鋼鐵，木材并稱為四大工業(yè)材料。塑料只有諸多優(yōu)良特性，如質(zhì)地輕巧、耐水、耐化學(xué)腐蝕，塑料制品外形美觀、便于加工安裝，具有優(yōu)異的電氣特性及化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)良的吸震和消聲隔離作用，能很好地與金屬、玻璃、木材及其它材料相膠結(jié)等。正是由于塑料具有諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門和日常生活中.塑料在材料結(jié)構(gòu)中所占的比例正在逐年上升。
[0003]注射成型是加工塑料制品的主要方法之一，這種方法能制得外形復(fù)雜、尺寸精確和帶有金屬嵌件的制品，對各種聚合物加工的適應(yīng)性強(qiáng)，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，因此在塑料機(jī)械中占有很大比重。注塑產(chǎn)品的質(zhì)量受高分子材料、模具、注塑機(jī)械和注塑工藝四個方面的影響。在注塑的高分子材料、模具和注塑工藝一定的情況下，注塑產(chǎn)品的質(zhì)量直接由注塑機(jī)械的工藝參數(shù)控制精度決定。注塑的工藝參數(shù)包含各個注塑動作的速度、壓力、注射時間、注射位置、冷卻時間、料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度等。
[0004]注塑成型最重要的工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、注射速度、壓力以及注射量等。其中注塑機(jī)的料筒溫度控制是注塑加工工藝中的關(guān)鍵控制工藝參數(shù)之一，熔體溫度直接影響到熔體的流動性和比容等特性，進(jìn)而影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量。而且若料筒溫度太低，塑料在螺桿間產(chǎn)生不必要的剪切力，并因此產(chǎn)生冷固化，對機(jī)器造成損壞。溫度過高時塑料分子間發(fā)生交聯(lián)，會使組織疏松，產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象，尤其在精密注塑中更是不允許的。因此注塑機(jī)熔體的溫度需要進(jìn)行精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種塑機(jī)溫度控制系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)能夠大幅提聞控制精度和穩(wěn)定度。
[0006]本發(fā)明一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，包括位于料筒各段位置處的若干電加熱器和相對應(yīng)的若干溫度傳感器，該系統(tǒng)還包括多段料筒溫度控制模塊；多段料筒溫度控制模塊中包括:溫度同步算法模塊和與料筒段數(shù)相同的對應(yīng)于每段料筒的PID控制模塊；溫度設(shè)定模塊、前述各溫度傳感器通過信號線分別連接至對應(yīng)的PID控制模塊；各PID控制模塊通過信號線經(jīng)溫度同步算法模塊連接至前述各電加熱器。
[0007]為了實現(xiàn)對溫度信號的精確采樣，上述控制模塊采用24位AD采樣芯片對熱電偶的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。
[0008]所述控制模塊與上位機(jī)通過CAN總線進(jìn)行通信連接。
[0009]所述控制模塊設(shè)有調(diào)理電路，所述調(diào)理電路用于去除所述熱電偶的電壓信號中帶有的干擾。
[0010]所述控制模塊設(shè)有靜電保護(hù)電路，用來防止靜電擊穿所述控制模塊上的芯片。[0011]本發(fā)明的溫度控制過程包括以下步驟:溫度傳感器實時采集各段料筒當(dāng)前實際溫度值，傳送至對應(yīng)的PID控制模塊；各PID控制模塊內(nèi)置計算程序，首先根據(jù)公式得到各段料筒的溫度控制誤差值；各PID控制模塊根據(jù)公式計算對應(yīng)段料筒電加熱器原始的控制輸出值；溫度同步算法模塊內(nèi)置計算程序，根據(jù)公式得到各段料筒電加熱器實際的控制輸出值。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:使用該同步控制算法能夠?qū)崿F(xiàn)多段料筒溫度的快速同步升溫控制，在注塑機(jī)正常運行過程中，注塑機(jī)料筒溫度誤差超過設(shè)定誤差范圍時，也可以期待能夠同步控制算法，實現(xiàn)注塑生產(chǎn)過程中的動態(tài)同步控制。采用該控制系統(tǒng)及方法不改變原來控制系統(tǒng)的硬件成本，大大提高了料筒溫度控制的同步性。本發(fā)明溫度控制系統(tǒng)可準(zhǔn)確地控制冷卻水的溫度，縮短成型周期，解決變形、下陷等問題，避免困氣現(xiàn)象，提高產(chǎn)品質(zhì)量與強(qiáng)度。
【具體實施方式】
[0013]一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，包括位于料筒各段位置處的若干電加熱器和相對應(yīng)的若干溫度傳感器，該系統(tǒng)還包括多段料筒溫度控制模塊；多段料筒溫度控制模塊中包括:溫度同步算法模塊和與料筒段數(shù)相同的對應(yīng)于每段料筒的PID控制模塊；溫度設(shè)定模塊、前述各溫度傳感器通過信號線分別連接至對應(yīng)的PID控制模塊；各PID控制模塊通過信號線經(jīng)溫度同步算法模塊連接至前述各電加熱器。
[0014]所述控制模塊采用24位AD采樣芯片對熱電偶的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。所述控制模塊與上位機(jī)通過CAN總線進(jìn)行通信連接。
[0015]所述控制模塊設(shè)有調(diào)理電路，所述調(diào)理電路用于去除所述熱電偶的電壓信號中帶有的干擾。
[0016]所述控制模塊設(shè)有靜電保護(hù)電路，用來防止靜電擊穿所述控制模塊上的芯片。
[0017]使用熱電偶進(jìn)行溫度采集然后傳遞至PID控制模塊，溫度設(shè)定模塊的信號也傳送到PID控制模塊，所有各PID模塊獲得控制輸出后傳送到溫度同步算法模塊，溫度同步算法模塊后輸出控制每段料筒對應(yīng)的電加熱器，最后實現(xiàn)多段料筒溫度的控制。為了實現(xiàn)對溫度信號的精確采樣，控制模塊可采用24位AD采樣芯片對溫度進(jìn)行精確采樣。熱電偶電壓信號是差分信號，為了能實現(xiàn)精確的采樣需要將電壓信號偏置到采樣范圍，復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下采樣端的靜電保護(hù)也顯得格外重要，因此控制模塊設(shè)有用于去除所述熱電偶的電壓信號中帶有的干擾的調(diào)理電路、用來防止靜電擊穿所述控制模塊上的芯片的靜電保護(hù)電路、以及用來采集冷端溫度，對采樣到的熱電偶值進(jìn)行冷端補(bǔ)償?shù)臏囟葌鞲衅鳌Ｔ摐囟葌鞲衅鲗y量的冷端溫度轉(zhuǎn)換為冷端電壓，補(bǔ)償?shù)讲蓸与妷荷?，將采樣電壓與補(bǔ)償電壓相加后，得到熱電偶的熱端電壓，根據(jù)熱電偶分度表即可將熱端電壓轉(zhuǎn)換為熱端溫度。利用設(shè)定值與采樣值運算，產(chǎn)生開關(guān)時間，即系統(tǒng)將采樣到的溫度與設(shè)定目標(biāo)溫度相減得到溫度偏差，并利用PID算法將溫度偏差轉(zhuǎn)換為電熱絲開關(guān)時間，實現(xiàn)對料筒溫度的精確穩(wěn)定控制。
【權(quán)利要求】
1.一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，包括位于料筒各段位置處的若干電加熱器和相對應(yīng)的若干溫度傳感器，其特征在于:所述控制系統(tǒng)還包括多段料筒溫度控制模塊；多段料筒溫度控制模塊中包括:溫度同步算法模塊和與料筒段數(shù)相同的對應(yīng)于每段料筒的PID控制模塊；溫度設(shè)定模塊、前述各溫度傳感器通過信號線分別連接至對應(yīng)的PID控制模塊；各PID控制模塊通過信號線經(jīng)溫度同步算法模塊連接至前述各電加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊采用24位AD采樣芯片對熱電偶的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊與上位機(jī)通過CAN總線進(jìn)行通信連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊設(shè)有調(diào)理電路，所述調(diào)理電路用于去除所述熱電偶的電壓信號中帶有的干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注塑機(jī)溫度同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊設(shè)有靜電保護(hù)電路，用來防止靜電擊穿所述控制模塊上的芯片。
【文檔編號】B29C45/74GK103568235SQ201310516725
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】陳浩 申請人:安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院