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塑料行業:熱流道控制器的應用

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塑料行業:

熱流道控制器在熱流道模具等的應用

一、 熱流道對象的數學模型分析

熱流道對象和其它加熱對象一樣,可以用以下數學模型來近似描述:

我們近似地把它當成是一個帶純滯后的一階慣性環節,如下圖:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K——指全功率加熱時對象能達到的極高溫度,一般情況下與加熱元件的功率成正比,和模具的散熱效果成反比;

 

 

 

 

 

 

τ——指對象的純滯后時間,一般情況下與加熱元件和傳感器(熱電偶)的相對距離成正比,與兩者之間介質的導熱系數成反比;

 

 

 

 

T——指對象通電后,克服純滯后起,到達最高溫度0.632倍的時間,一般情況下模具越大,其熱慣性也越大,T也越長。

 

 

二、 熱流道溫度控制系統的構成

熱流道控制器所接受的溫度信號是來自于模具內熱流道元件的傳感器(熱電偶),它與控制器的設定值比較后經DPID控制,再驅動可控硅進行移相調壓控制,如以下框圖:

 

 

DPID的雙重微分控制可以有效地改善注塑過程料溫引起的周期性變化。

 

 

 

 

三、 熱流道對象(KτT)與控制器(KbtItd)的關系

 

 

 

 

 

 

 

Kb——控制器的比例范圍,它的設置主要與Kτ成正比,與T成反比。Kb過大,控制溫度(PV)到達設定值(SV)的時間就長,而且克服擾動(電網電壓變化、注塑過程等)的能力就差;反之,控制溫度(PV)會引起有規律波動(系統振蕩);

 

 

 

 

 

 

tI——控制器的積分作用時間,tI太長,溫度控制會有靜差;反之,也會引起控制溫度(PV)有規律波動(系統振蕩);

 

 

 

 

td——控制器的微分作用時間,td太短,會引起升溫時的溫度過沖(系統超調),且不能克服注塑過程的溫度周期性跌落;反之,也會引起控制溫度(PV)有規律波動(系統振蕩)。

 

 

實踐表明,在加熱對象不變的前提下,因KbtItd三個參數調整不當所引起的系統振蕩的周期長短有所不同,表現為積分(tI)周期最短,微分td周期最長,比例(Kb)介于兩者之間。

在我們的實際應用中,一般很難測量對象的KτT,更何況實際對象要比帶純滯后的一階慣性環節復雜的多,它可能是一個帶純滯后的高階慣性環節,造成了控制參數很難設置準確,因此,RTC-550熱流道控制器為用戶提供了預整定(ST)和自整定(AT)二種智能的控制參數(KbtItd)整定(演算)方法,經控制器智能演算參數并控制,都能達到很好的控制效果。                          

 

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