專利名稱：塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
中國(guó)專利CN2808528Y公告的真空吸塑成型機(jī)溫度控制裝置，從終端人工設(shè)定輸入給定值，并由溫度測(cè)量輸入模塊輸入監(jiān)測(cè)到的發(fā)熱磚溫度信號(hào)，然后通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)自動(dòng)將上述給定值和發(fā)熱磚溫度信號(hào)進(jìn)行比較、處理，輸出溫度控制信號(hào)，經(jīng)溫度控制輸出模塊自動(dòng)控制流經(jīng)發(fā)熱磚的電流，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱器溫度，使其穩(wěn)定在所需要的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)真空吸塑成型機(jī)發(fā)熱爐溫度的自動(dòng)控制。但這種溫度控制裝置采用一控一方式，即每個(gè)發(fā)熱磚(或者分區(qū))對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度測(cè)量信號(hào)輸入點(diǎn)和一個(gè)溫度控制信號(hào)輸出點(diǎn)，溫度測(cè)量輸入模塊通過(guò)溫度傳感器獲取一個(gè)發(fā)熱磚(或者分區(qū))的溫度信號(hào)，并輸出至PLC，PLC將該溫度信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較、處理，然后經(jīng)溫度控制輸出模塊將溫度控制信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器，控制流經(jīng)該發(fā)熱磚(或者分區(qū))的電流，以調(diào)節(jié)其溫度，其中溫度測(cè)量信號(hào)輸入點(diǎn)、溫度控制信號(hào)輸出點(diǎn)與發(fā)熱磚(或者分區(qū))數(shù)目相同且一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)發(fā)熱磚(或者分區(qū))數(shù)目較多時(shí)，所需溫度測(cè)量信號(hào)輸入點(diǎn)的數(shù)目隨之增多，溫度控制裝置的制造成本隨之增多；尤其當(dāng)所需溫度信號(hào)輸入點(diǎn)的數(shù)目多于PLC限定的溫度測(cè)量輸入點(diǎn)的數(shù)目時(shí)，PLC將無(wú)法獲得部分發(fā)熱磚(或者分區(qū))的溫度信號(hào)，以致無(wú)法實(shí)現(xiàn)該部分發(fā)熱磚(或者分區(qū))的溫度控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，這種溫度控制裝置既能保證溫度控制精度，又能大大降低設(shè)備制造成本。采用的技術(shù)方案如下
一種塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，包括終端、可編程邏輯控制器(PLC)、至少一個(gè)溫度測(cè)量輸入模塊、至少一個(gè)溫度傳感器和至少一個(gè)固態(tài)繼電器組，終端與可編程邏輯控制器連接，溫度測(cè)量輸入模塊與可編程邏輯控制器連接，溫度傳感器與溫度測(cè)量輸入模塊的輸入點(diǎn)連接，可編程邏輯控制器設(shè)有多個(gè)輸出點(diǎn)，每個(gè)固態(tài)繼電器與一個(gè)輸出點(diǎn)連接，其特征是每個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)一個(gè)固態(tài)繼電器組，即每個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)多個(gè)固態(tài)繼電器，每路溫度測(cè)量信號(hào)輸入對(duì)應(yīng)多路溫度控制信號(hào)輸出。一個(gè)固態(tài)繼電器組中固態(tài)繼電器的總數(shù)與其控制的加熱器的分區(qū)總數(shù)相同，且與各分區(qū)一一對(duì)應(yīng)。
具體為終端通過(guò)接口與可編程邏輯控制器連接，用于輸入總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值，并將其輸出至可編程邏輯控制器；溫度測(cè)量輸入模塊通過(guò)接口與可編程邏輯控制器連接，接收溫度傳感器檢測(cè)到的加熱器一個(gè)分區(qū)的溫度信號(hào)，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)處理后，將其輸出至可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器將終端輸入的總體溫度設(shè)定值和溫度測(cè)量輸入模塊輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行比較、處理，得到加熱器溫度偏差信號(hào)，然后將加熱器溫度偏差信號(hào)和各分區(qū)溫度微調(diào)值進(jìn)行運(yùn)算，得到各分區(qū)的溫度控制信號(hào)；固態(tài)繼電器組與可編程邏輯控制器的輸出點(diǎn)連接，其中每個(gè)固態(tài)繼電器與一個(gè)輸出點(diǎn)連接，固態(tài)繼電器組包含的固態(tài)繼電器數(shù)量與加熱器的分區(qū)總數(shù)相同，且與各分區(qū)一一對(duì)應(yīng)，可編程邏輯控制器將各分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器，經(jīng)固態(tài)繼電器控制流經(jīng)分區(qū)的電流。
控制一個(gè)加熱器只需一路溫度測(cè)量信號(hào)輸入，該溫度測(cè)量信號(hào)是加熱器一個(gè)分區(qū)的實(shí)際溫度測(cè)量值，作為加熱器溫度的基準(zhǔn)值，溫度控制信號(hào)輸出的路數(shù)等于該加熱器上分區(qū)的數(shù)目。當(dāng)塑料片材熱成型機(jī)具有多個(gè)加熱器(如具有成對(duì)的上加熱器和下加熱器，或具有預(yù)加熱器和主加熱器)時(shí)，每個(gè)加熱器對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)固態(tài)繼電器組，其中溫度傳感器輸入的溫度測(cè)量信號(hào)是該加熱器一個(gè)分區(qū)的實(shí)際溫度測(cè)量值，且對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器組中固態(tài)繼電器的數(shù)目(即溫度控制信號(hào)輸出的路數(shù))等于該加熱器上分區(qū)的數(shù)目，這些溫度控制信號(hào)用于控制所測(cè)量的加熱器上各分區(qū)的溫度；各加熱器的溫度控制相互獨(dú)立，各自對(duì)應(yīng)一個(gè)總體溫度設(shè)定值和一組分區(qū)溫度微調(diào)值，其總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值根據(jù)具體情況設(shè)定。
如果加熱器的分區(qū)總數(shù)目不多，且所選的可編程邏輯控制器有足夠的輸出點(diǎn)，那么可以不用擴(kuò)展輸出模塊，直接用可編程邏輯控制器上的輸出點(diǎn)即可。在加熱器分區(qū)總數(shù)量較多的情況下，如果可編程邏輯控制器上的輸出點(diǎn)不夠用，則應(yīng)增加擴(kuò)展輸出模塊，增加的數(shù)量視分區(qū)數(shù)量多少而定；在這種情況下，在可編程邏輯控制器與固態(tài)繼電器之間設(shè)有擴(kuò)展輸出模塊，擴(kuò)展輸出模塊與可編程邏輯控制器連接，擴(kuò)展輸出模塊的輸出點(diǎn)與固態(tài)繼電器連接，每個(gè)固態(tài)繼電器與晶體管擴(kuò)展輸出模塊的一個(gè)輸出點(diǎn)連接，可編程邏輯控制器將分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出至擴(kuò)展輸出模塊，擴(kuò)展輸出模塊的各輸出點(diǎn)再將分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器。擴(kuò)展輸出模塊優(yōu)選晶體管擴(kuò)展輸出模塊，由于晶體管輸出反應(yīng)速度快，因此可提高溫度控制的靈敏度。可編程邏輯控制器上的輸出點(diǎn)和擴(kuò)展輸出模塊的輸出點(diǎn)也可同時(shí)使用，即一部分固態(tài)繼電器與可編程邏輯控制器上的輸出點(diǎn)連接，其余的固態(tài)繼電器與擴(kuò)展輸出模塊的輸出點(diǎn)連接。
優(yōu)選可編程邏輯控制器中包含有PID控制器，可編程邏輯控制器將總體溫度設(shè)定值和溫度測(cè)量輸入模塊輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算(即比例積分微分運(yùn)算)處理，得到加熱器溫度偏差信號(hào)；然后將加熱器溫度偏差信號(hào)和各分區(qū)溫度微調(diào)值進(jìn)行邏輯與運(yùn)算(即乘法運(yùn)算)，得到各分區(qū)的溫度控制信號(hào)。當(dāng)要整體升高或降低加熱器的溫度時(shí)，只需在終端輸入相應(yīng)的總體溫度設(shè)定值；當(dāng)只需要調(diào)節(jié)加熱器上某一分區(qū)的溫度時(shí)，只需在終端輸入對(duì)應(yīng)的分區(qū)溫度微調(diào)值，因此本發(fā)明即能夠同時(shí)控制又能獨(dú)立控制加熱器各分區(qū)的溫度。PID控制算法是工業(yè)控制回路普遍使用的算法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此不作詳細(xì)描述。
終端用于設(shè)定加熱器總體溫度值及各分區(qū)溫度微調(diào)值。可在終端的人機(jī)界面上制作與加熱器各分區(qū)排布相對(duì)應(yīng)的輸入表格；也可以在終端的人機(jī)界面上按比例制作與加熱器各分區(qū)對(duì)應(yīng)的模擬圖，并將模具按比例模擬在加熱器模擬圖上。通過(guò)點(diǎn)觸輸入表格，或點(diǎn)觸模擬圖來(lái)輸入各分區(qū)溫度微調(diào)值，這樣使溫度控制操作更方便、直觀、人性化。
終端輸出至可編程邏輯控制器的信號(hào)，可通過(guò)RS232或RS485接口傳送。
本發(fā)明中的可編程邏輯控制器可用單片機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)替代。
本發(fā)明用一路溫度測(cè)量輸入經(jīng)可編程邏輯控制器處理后，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路輸出，控制加熱器各分區(qū)的溫度。既能對(duì)加熱器進(jìn)行總體控溫；又能將一路溫度測(cè)量輸入信號(hào)經(jīng)可編程邏輯控制器處理后，變成多路獨(dú)立可調(diào)輸出，對(duì)加熱器各分區(qū)溫度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，因此在實(shí)際應(yīng)用上既能保證溫度控制精度，又能大大降低設(shè)備制造成本，且操作簡(jiǎn)單易行，特別適合塑料片材熱成型機(jī)多分區(qū)溫度控制。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的控制流程方框圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路連接圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例終端人機(jī)界面上的分區(qū)溫度微調(diào)值輸入形式；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例終端人機(jī)界面上的另一種分區(qū)溫度微調(diào)值輸入形式；圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的可編程邏輯控制器中主要程式編寫流程梯型圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，這種塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置包括終端1、可編程邏輯控制器2、溫度測(cè)量輸入模塊3、一個(gè)溫度傳感器4、晶體管擴(kuò)展輸出模塊5和固態(tài)繼電器6，其中終端1與可編程邏輯控制器2通過(guò)接口連接；溫度傳感器4與溫度測(cè)量輸入模塊3的輸入點(diǎn)連接；溫度測(cè)量輸入模塊3與可編程邏輯控制器2通過(guò)接口連接；晶體管擴(kuò)展輸出模塊5與可編程邏輯控制器2通過(guò)接口連接，晶體管擴(kuò)展輸出模塊5的輸出點(diǎn)與固態(tài)繼電器6連接，每個(gè)固態(tài)繼電器6與晶體管擴(kuò)展輸出模塊5的一個(gè)輸出點(diǎn)連接，固態(tài)繼電器6的數(shù)量與加熱器7的分區(qū)總數(shù)相同且與各分區(qū)71一一對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例的控制對(duì)象是一個(gè)加熱器，該加熱器7的分區(qū)71的總數(shù)為二十四個(gè)，因而固態(tài)繼電器6的數(shù)量也為二十四個(gè)，該二十四個(gè)固態(tài)繼電器6組成一個(gè)固態(tài)繼電器組。
通過(guò)終端1輸入總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值，并將其輸出至可編程邏輯控制器2；溫度測(cè)量輸入模塊3接收由溫度傳感器4檢測(cè)到的加熱器7的一個(gè)分區(qū)71的溫度信號(hào)，并將其進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)處理，之后輸出至可編程邏輯控制器2；可編程邏輯控制器2將終端1輸入的總體溫度設(shè)定值和溫度測(cè)量輸入模塊3輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算，得到加熱器溫度偏差信號(hào)，然后將加熱器溫度偏差信號(hào)和各分區(qū)溫度微調(diào)值進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，得到各分區(qū)71的溫度控制信號(hào)；可編程邏輯控制器2將分區(qū)71的溫度控制信號(hào)輸出至晶體管擴(kuò)展輸出模塊5，晶體管擴(kuò)展輸出模塊5的各輸出點(diǎn)再將分區(qū)71的溫度控制信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器6，經(jīng)固態(tài)繼電器6控制流經(jīng)分區(qū)71的電流，從而調(diào)節(jié)所對(duì)應(yīng)的分區(qū)71的溫度。
本實(shí)施例中一路溫度信號(hào)輸入對(duì)應(yīng)二十四路溫度控制信號(hào)輸出。當(dāng)要整體升高或降低加熱器7的溫度時(shí)，只需在終端1輸入相應(yīng)的總體溫度設(shè)定值；當(dāng)需要調(diào)節(jié)加熱器7上某一分區(qū)71的溫度時(shí)，只需在終端1輸入對(duì)應(yīng)的分區(qū)溫度微調(diào)值，因此本發(fā)明即能夠同時(shí)控制又能獨(dú)立控制加熱器7各分區(qū)71的溫度。
如圖2所示，本實(shí)施例中，終端1采用DOP-AE10THTD，可編程邏輯控制器2采用DVP-12SA11T，溫度測(cè)量輸入模塊3采用DVP-04TC，溫度傳感器4采用熱電偶，晶體管擴(kuò)展輸出模塊5采用DVP-08SN(共三塊，即5-1、5-2、5-3，每塊有八個(gè)輸出點(diǎn))，固態(tài)繼電器6有二十四個(gè)并與晶體管擴(kuò)展輸出模塊5的輸出點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，一路溫度測(cè)量輸入控制二十四個(gè)分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出；上述終端1、可編程邏輯控制器2、溫度測(cè)量輸入模塊3和晶體管擴(kuò)展輸出模塊5均為中達(dá)電通股份有限公司的“臺(tái)達(dá)”品牌產(chǎn)品。終端1通過(guò)RS232接口與可編程邏輯控制器2連接；溫度測(cè)量輸入模塊DVP-04TC與可編程邏輯控制器2連接；三塊晶體管擴(kuò)展輸出模塊DVP-08SN與可編程邏輯控制器2連接，晶體管擴(kuò)展輸出模塊DVP-08SN的輸出點(diǎn)與固態(tài)繼電器6連接；各器件的連接是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，技術(shù)人員還可根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書的指示進(jìn)行連接，在此不作詳細(xì)描述。
如圖3所示，可在終端1的人機(jī)界面8上制作與加熱器7各分區(qū)71排布相對(duì)應(yīng)的輸入表格，每單元格81對(duì)應(yīng)一分區(qū)71，通過(guò)點(diǎn)觸輸入表格來(lái)輸入各分區(qū)溫度微調(diào)值。如圖4所示，也可以將加熱器7各分區(qū)71以模擬圖形式，按比例制作在人機(jī)界面8上，同時(shí)將模具按比例模擬在加熱器模擬圖上，圖4中A1～A6、B1～B6、C1～C6、D1～D6表示各分區(qū)71，模擬圖標(biāo)9表示模具，不同模具只要在模具參數(shù)輸入表中輸入模具的長(zhǎng)、寬、行數(shù)、列數(shù)及行距、列距，經(jīng)PLC程式運(yùn)算后，其具體位置排布圖便自動(dòng)顯示在加熱器模擬圖上，操作人員可在模擬圖上進(jìn)行調(diào)溫操作，當(dāng)某一分區(qū)溫度偏高或偏低，只要點(diǎn)擊該分區(qū)圖標(biāo)，屏幕將顯示出相應(yīng)的數(shù)值輸入窗口，使調(diào)溫操作十分直觀。上述兩種輸入形式只是兩種優(yōu)選的形式，技術(shù)人員可采用現(xiàn)有的其他輸入形式從終端1輸入數(shù)值。
以下結(jié)合圖5對(duì)本實(shí)施例可編程邏輯控制器中主要程式編寫流程作詳細(xì)說(shuō)明(1)當(dāng)加熱器開關(guān)X0(可外接或直接設(shè)在人機(jī)界面上)為ON(接通)時(shí)，將存放在D960的總體溫度設(shè)定值與從溫度測(cè)量輸入模塊讀入并存放在D194的溫度信號(hào)值進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果(即加熱器溫度偏差信號(hào)，用于總體控制加熱器溫度)存放在D190，D2151為取樣時(shí)間；(2)將存放在D190中的運(yùn)算結(jié)果經(jīng)程式進(jìn)一步處理，轉(zhuǎn)換為輸出周期(存放在D180)一定、而脈沖寬度隨運(yùn)算結(jié)果變化而變化的調(diào)寬脈沖輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)換方法如下如果系統(tǒng)中有脈寬調(diào)變指命，可直接用該指命進(jìn)行調(diào)變(如果系統(tǒng)中沒(méi)有合適指命可用，可用時(shí)間繼電器編寫)；本實(shí)施例直接用GPWM指命進(jìn)行轉(zhuǎn)換；(3)用上述轉(zhuǎn)換后的調(diào)寬脈沖輸出信號(hào)控制PLC內(nèi)部的中間繼電器M143(或輸出線圈Y；不同型號(hào)的PLC其中間繼電器及輸出線圈的代號(hào)命名可能不盡相同，但編程方式相同)，再用該中間繼電器M143的觸點(diǎn)(或輸出線圈Y的觸點(diǎn))觸發(fā)控制各晶體管擴(kuò)展輸出模塊的輸出點(diǎn)(由于PLC內(nèi)部中間繼電器M和輸出線圈Y的觸點(diǎn)個(gè)數(shù)使用不受限制，利用這一特點(diǎn)，可以編寫任意多控制輸出，只要不超出所選PLC型號(hào)最大輸出點(diǎn)數(shù)即可，所以，經(jīng)上述變換后可實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫度信號(hào)輸入可同時(shí)控制多路輸出，上述中間繼電器M143輸出總體溫度控制信號(hào)。)；(4)分區(qū)溫度微調(diào)值可用下列二種方式編寫本實(shí)施例優(yōu)選方式為用PLC內(nèi)部的時(shí)間繼電器T(選用100ms的時(shí)間繼電器)來(lái)編寫分區(qū)溫度微調(diào)控制值，首先編寫時(shí)間繼電器T0作為各分區(qū)調(diào)溫控制周期，周期值由設(shè)計(jì)者按實(shí)際控制情況設(shè)定，一般而言，周期短則控制效果穩(wěn)定，實(shí)際使用一般設(shè)定在5-10秒(本實(shí)施例為10秒，即常數(shù)K100)；其次，編寫時(shí)間繼電器T1作為第一分區(qū)溫度微調(diào)控制，T1的計(jì)時(shí)值由終端設(shè)定，即終端輸入的分區(qū)溫度微調(diào)值，該輸入值由終端進(jìn)行設(shè)定(存放在D200)，在必要時(shí)可改變，其最大值等于T0的設(shè)定值、最小值設(shè)為0；然后用T1的觸點(diǎn)控制第一分區(qū)溫度控制信號(hào)輸出，這樣第一分區(qū)溫度控制信號(hào)輸出受控于M143及T1(M143與T1的相應(yīng)觸點(diǎn)串聯(lián)，其中M143確定了第一分區(qū)溫度控制信號(hào)輸出的脈沖寬度，T1確定了每個(gè)調(diào)溫控制周期T0內(nèi)第一分區(qū)溫度控制信號(hào)輸出的脈沖數(shù)，因此M143和T1一起確定了每個(gè)調(diào)溫控制周期T0內(nèi)第一分區(qū)溫度控制信號(hào)輸出的高電平信號(hào)總寬度，從而確定對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器相應(yīng)觸點(diǎn)閉合的總時(shí)間，即第一分區(qū)的通電總時(shí)間)，隨著M143和T1的變化，該輸出相應(yīng)跟著變化，從而起到對(duì)第一分區(qū)溫度的調(diào)節(jié)作用；按相同方法編寫T2、T3……T24等，各分區(qū)溫度微調(diào)控制相互獨(dú)立；由于M143用于控制每個(gè)分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出，因此M143的變化將引起所有分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出的變化，能夠?qū)訜崞鬟M(jìn)行總體控溫；T1、T2、T3……T24等的變化則只引起相應(yīng)分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出的變化，對(duì)相應(yīng)分區(qū)進(jìn)行控溫，它們之間相互獨(dú)立；可替代的方式為用PLC內(nèi)部的16位計(jì)數(shù)器及系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖來(lái)編寫分區(qū)溫度微調(diào)控制值，首先用系統(tǒng)的時(shí)鐘脈沖(一般選用100ms的時(shí)鐘脈沖)做為各分區(qū)計(jì)數(shù)器的輸入計(jì)數(shù)脈沖，然后編寫C0做為各分區(qū)調(diào)溫控制周期，計(jì)數(shù)周期值一般設(shè)定在5-10秒；其次編寫C1做為第一分區(qū)溫度微調(diào)控制，C1的計(jì)數(shù)值由終端設(shè)定，即終端輸入的分區(qū)溫度微調(diào)值，該輸入值由終端進(jìn)行設(shè)定，在必要時(shí)可改變，其最大值等于C0的設(shè)定值、最小值設(shè)定為0；然后用C1的觸點(diǎn)控制第一分區(qū)溫度控制信號(hào)輸出，這樣第一分區(qū)溫度控制信號(hào)受控于M143(總體溫度控制信號(hào))及C1(第一分區(qū)溫度微調(diào)控制)，隨著M143和C1的變化，該輸出相應(yīng)跟著變化，從而起到總體溫度及分區(qū)溫度的調(diào)節(jié)作用；按相同方法編寫C2、C3......C24等，各分區(qū)溫度微調(diào)控制相互獨(dú)立。
普通的PLC系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)間繼電器或16位計(jì)數(shù)器各有一百多至二百個(gè)，可滿足一般程式編寫要求；對(duì)分區(qū)數(shù)量特別龐大的控制系統(tǒng)，可適當(dāng)選用高一級(jí)別的PLC控制器來(lái)滿足設(shè)計(jì)需要。
以上實(shí)施例中所用的時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器、存儲(chǔ)器、中間繼電器和輸出線圈的代號(hào)及編號(hào)，可由設(shè)計(jì)人員按具體型號(hào)的PLC及系統(tǒng)實(shí)際情況進(jìn)行變更，但編寫過(guò)程相通。
當(dāng)塑料片材熱成型機(jī)具有具有多個(gè)加熱器(如具有成對(duì)的上加熱器和下加熱器，或具有預(yù)加熱器和主加熱器)時(shí)，每個(gè)加熱器對(duì)應(yīng)一路溫度測(cè)量信號(hào)輸入，溫度信號(hào)是該加熱器一個(gè)分區(qū)的實(shí)際溫度測(cè)量值，且對(duì)應(yīng)的溫度控制信號(hào)輸出的路數(shù)等于該加熱器上分區(qū)的數(shù)目，這些溫度控制信號(hào)用于控制該加熱器上各分區(qū)的溫度；各加熱器的溫度控制相互獨(dú)立，各自對(duì)應(yīng)一個(gè)總體溫度設(shè)定值和一組分區(qū)溫度微調(diào)值，其總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值根據(jù)具體情況設(shè)定?？删幊踢壿嬁刂破髦兄饕淌骄帉懛椒蓞⒄丈鲜鰧?shí)施例。
生產(chǎn)前，根據(jù)被加熱片材的材料、厚度等特征，初步確定總體溫度設(shè)定值，通過(guò)終端1將其輸送至可編程邏輯控制器2，開啟加熱器7，對(duì)片材加熱，觀察片材總體被加熱的情況，必要時(shí)通過(guò)終端1調(diào)整總體溫度設(shè)定值；然后觀察片材各部分受加熱的情況，若某分區(qū)71對(duì)應(yīng)的片材部分受加熱過(guò)度或不足，則通過(guò)終端1調(diào)整該分區(qū)71的分區(qū)溫度微調(diào)值，使片材處于良好加熱條件下，然后可開始生產(chǎn)。生產(chǎn)過(guò)程中，溫度控制裝置即可根據(jù)總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值，自動(dòng)對(duì)加熱器溫度進(jìn)行控制。生產(chǎn)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)加熱器總體溫度和/或某分區(qū)的溫度不合適，可通過(guò)終端1及時(shí)輸入新的數(shù)值，及時(shí)對(duì)加熱溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?？蓪⑸鲜稣{(diào)整好的總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值保存在可編程邏輯控制器2中，下次對(duì)同樣片材進(jìn)行加熱時(shí)，可直接調(diào)用，以節(jié)約時(shí)間。
本發(fā)明中的可編程邏輯控制器可用單片機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)替代，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述實(shí)施例的提示，結(jié)合技術(shù)常識(shí)，可完成單片機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)與終端、溫度測(cè)量輸入模塊、固態(tài)繼電器或擴(kuò)展輸出模塊之間的連接，并可根據(jù)上述實(shí)施例可編程邏輯控制器中主要程式編寫流程說(shuō)明的提示，為單片機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)編寫所需的程式，實(shí)現(xiàn)加熱器的溫度控制，因此，采用單片機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)替代可編程邏輯控制器的溫度控制裝置應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，包括終端、可編程邏輯控制器、至少一個(gè)溫度測(cè)量輸入模塊、至少一個(gè)溫度傳感器和至少一個(gè)固態(tài)繼電器組，終端與可編程邏輯控制器連接，溫度測(cè)量輸入模塊與可編程邏輯控制器連接，溫度傳感器與溫度測(cè)量輸入模塊的輸入點(diǎn)連接，可編程邏輯控制器設(shè)有多個(gè)輸出點(diǎn)，每個(gè)固態(tài)繼電器與一個(gè)輸出點(diǎn)連接，其特征是每個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)一個(gè)固態(tài)繼電器組，即每個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)多個(gè)固態(tài)繼電器，每路溫度測(cè)量信號(hào)輸入對(duì)應(yīng)多路溫度控制信號(hào)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，其特征是所述終端通過(guò)接口與可編程邏輯控制器連接，用于輸入總體溫度設(shè)定值和各分區(qū)溫度微調(diào)值，并將其輸出至可編程邏輯控制器；溫度測(cè)量輸入模塊通過(guò)接口與可編程邏輯控制器連接，接收溫度傳感器檢測(cè)到的加熱器一個(gè)分區(qū)的溫度信號(hào)，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理后，將其輸出至可編程邏輯控制器；可編程邏輯控制器將終端輸入的總體溫度設(shè)定值和溫度測(cè)量輸入模塊輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行比較、處理，得到加熱器溫度偏差信號(hào)，然后將加熱器溫度偏差信號(hào)和各分區(qū)溫度微調(diào)值進(jìn)行運(yùn)算，得到各分區(qū)的溫度控制信號(hào)；固態(tài)繼電器組與可編程邏輯控制器的輸出點(diǎn)連接，其中每個(gè)固態(tài)繼電器與一個(gè)輸出點(diǎn)連接，固態(tài)繼電器組包含的固態(tài)繼電器數(shù)量與加熱器的分區(qū)總數(shù)相同，且與各分區(qū)一一對(duì)應(yīng)，可編程邏輯控制器將各分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器，經(jīng)固態(tài)繼電器控制流經(jīng)分區(qū)的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，其特征是所述可編程邏輯控制器與固態(tài)繼電器之間設(shè)有擴(kuò)展輸出模塊，擴(kuò)展輸出模塊與可編程邏輯控制器連接，擴(kuò)展輸出模塊的輸出點(diǎn)與固態(tài)繼電器連接，每個(gè)固態(tài)繼電器與晶體管擴(kuò)展輸出模塊的一個(gè)輸出點(diǎn)連接，可編程邏輯控制器將分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出至擴(kuò)展輸出模塊，擴(kuò)展輸出模塊的各輸出點(diǎn)再將分區(qū)的溫度控制信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的固態(tài)繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，其特征是所述溫度控制裝置還設(shè)有擴(kuò)展輸出模塊，擴(kuò)展輸出模塊與可編程邏輯控制器連接，一部分固態(tài)繼電器與可編程邏輯控制器上的輸出點(diǎn)連接，其余的固態(tài)繼電器與擴(kuò)展輸出模塊的輸出點(diǎn)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，其特征是所述可編程邏輯控制器中包含有PID控制器，可編程邏輯控制器將終端輸入的總體溫度設(shè)定值和溫度測(cè)量輸入模塊輸入的溫度信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算處理，得到加熱器溫度偏差信號(hào)；然后將加熱器溫度偏差信號(hào)和各分區(qū)溫度微調(diào)值進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，得到各分區(qū)的溫度控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，其特征是所述終端的人機(jī)界面上設(shè)有與加熱器各分區(qū)排布相對(duì)應(yīng)的輸入表格。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，其特征是所述終端的人機(jī)界面上按比例設(shè)有與加熱器各分區(qū)對(duì)應(yīng)的模擬圖，且模具按比例模擬在加熱器模擬圖上。
全文摘要
一種塑料片材熱成型機(jī)加熱系統(tǒng)的溫度控制裝置，包括終端、可編程邏輯控制器、至少一個(gè)溫度測(cè)量輸入模塊、至少一個(gè)溫度傳感器和至少一個(gè)固態(tài)繼電器組，每個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)一個(gè)固態(tài)繼電器組，即每個(gè)溫度傳感器對(duì)應(yīng)多個(gè)固態(tài)繼電器，每路溫度測(cè)量信號(hào)輸入對(duì)應(yīng)多路溫度控制信號(hào)輸出。本發(fā)明用一路溫度測(cè)量輸入經(jīng)可編程邏輯控制器處理后，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路輸出，控制加熱器各分區(qū)的溫度，既能對(duì)加熱器進(jìn)行總體控溫；又能將一路溫度測(cè)量輸入信號(hào)經(jīng)可編程邏輯控制器處理后，變成多路獨(dú)立可調(diào)輸出，對(duì)加熱器各分區(qū)溫度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，因此在實(shí)際應(yīng)用上既能保證溫度控制精度，又能大大降低設(shè)備制造成本，且操作簡(jiǎn)單易行。
文檔編號(hào)B29C51/42GK101092059SQ20061012418
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者邱耀權(quán) 申請(qǐng)人:汕頭市盟星包裝機(jī)械廠