多溫區(qū)溫控系統(tǒng)應(yīng)用AI真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀
一、概述：
熱流道多溫區(qū)溫控系統(tǒng)是塑膠模具生產(chǎn)設(shè)備中的重要組成部分，熱流道系統(tǒng)一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。配合使用于各種不同類型的塑膠零件成型，其工作原理是在注射模內(nèi)裝上分流板及熱嘴，利用加熱和溫度控制的原理，使模具的流道部分保持熔融狀態(tài)，制品的澆口如同直接接觸到注塑機的射嘴一樣，那么成品在脫模時就不會拖著一條或者多條膠口。一套完整的熱流道系統(tǒng)是由平衡式分流板、熱嘴、高精度溫度控制器組成。伴隨著模具行業(yè)的發(fā)展，熱流道系統(tǒng)也日益發(fā)展起來。
溫控箱包括主機、電纜、連接器和接線插座等。熱流道附件通常包括加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線盒等。
塑料溫度的控制。在熱流道模具應(yīng)用中塑料溫度的控制極為重要。許多生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的加工及產(chǎn)品質(zhì)量問題直接來源于熱流道系統(tǒng)溫度控制得不好。如使用熱針式澆口方法注射成型時產(chǎn)品澆口質(zhì)量差問題，多型腔模具中的零件填充時間及質(zhì)量不一致問題等，如果可能應(yīng)盡量選擇具備多區(qū)域分別控溫的熱流道系統(tǒng)，以增加使用的靈活性及應(yīng)變能力。 而且，隨著目前模具要求變高，對溫控要求提出更高的要求，目前在該領(lǐng)域能夠投入研發(fā)生產(chǎn)的單位并不多，國內(nèi)還在采用80年代初期從國外進口仿制產(chǎn)品。
二、4回路溫控器的開發(fā)應(yīng)用
AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀的推出，解決了熱流道系統(tǒng)的開關(guān)機操作的特殊性需要，采用軟PLC功能，AI真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀就具有軟PLC功能，在AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀上增加控制按鈕如：【開啟/停止】、【順序加熱】、【就緒功能】、【倒計時結(jié)束】、【控制/待機】、提高機器的自動化程度，實現(xiàn)了控制器一機多用的功能。為此我們專門開發(fā)此套系統(tǒng)來滿足客戶的需求請聯(lián)系索取資料。 AI-7048D5多回路溫控?zé)o紙記錄儀系統(tǒng)架構(gòu)圖
熱流道溫度控制系統(tǒng)要具備多區(qū)域分別控溫回路，廈門宇電自動化科技有限公司采用存儲容量的單片CPU，大量采用SMD貼片工藝，僅用2片線路板，4層板技術(shù)。采用14位A/D轉(zhuǎn)換器，0.2級精度 。開發(fā)全新的4路PID溫度調(diào)節(jié)工控D5模塊，可安裝在DIN導(dǎo)軌上，每個模塊安裝寬度僅為22.5mm。該產(chǎn)品既可通過與計算機通訊來實現(xiàn)對儀表的各項操作及參數(shù)顯示，也可采用1394連線外接宇電E8型專用顯示器設(shè)置儀表內(nèi)部全部參數(shù)，按照安裝操作更靈活方便。
AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀與AI-7048型4路PID溫度控制器實現(xiàn)了多路并行控制，控制精度更高，集成度更大，反應(yīng)靈敏。D5系列工控模塊不僅可以通過RS485通訊接口與計算機或觸摸屏連接組建測控系統(tǒng)；PLC配套使用，作為PLC的擴充溫控系統(tǒng)（無論從性價比還是專業(yè)性角度來看，都超過PLC的模擬量控制功能），操作人員直接通過中文顯示的觸摸屏無紙記錄儀進行操作，操作儀表和記錄儀更直觀簡便。這樣的系統(tǒng)不僅具備計算機的記錄與聯(lián)網(wǎng)功能，而且操作又不像臺式計算機那樣脆弱、復(fù)雜和不能在現(xiàn)場應(yīng)用的缺陷，它可以像儀表一樣運用于現(xiàn)場，且操作簡單方便。此系列AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀與AI-7048型4路PID溫度控制器的推出，為測控系統(tǒng)提供了一個操作簡便、專業(yè)性強、性價比高的完美可靠的解決方案。
推出的AI-7048型4路PID溫度控制器，能測量及控制4路溫度。采用熱電偶輸入，SSR固態(tài)繼電器電壓輸出，可支持4路可編程測量輸入回路，支持K、S、E、J、B、N、T、WRe5-WRe26等多種規(guī)格熱電偶輸入，自動冷端補償，也可以輸入mV線性信號，并可以自由進行刻度定義。各輸入回路均具備數(shù)字濾波，且濾波強度可以獨立調(diào)整或取消濾波。該儀表均采用高性能元器件，大大降低了溫度漂移，并使4個通道之間相互干擾降低，從而使多路測量在精度及抗干擾性能方面也達到了與單路測量儀表相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)。每個回路都具備獨立的上、下限報警功能，并且其報警輸出位置可以編程指定。不同輸入回路的上限或下限報警信號既可編程為同一報警通道輸出，也可從不同的通道輸出。適合于同一臺設(shè)備中有多溫區(qū)控制分低、中、高溫或安裝位置窄小或控制與顯示分離安裝。
三、系統(tǒng)優(yōu)點 ：采用本系統(tǒng)可以有如下優(yōu)點：
溫度控制模塊則采用4路PID溫度控制模塊，溫控模塊本體帶SSR的電壓溫控輸出，因此集成度非常高，而控制性能也大大提高，而造價則大大降低。
以AI-7048D5型4路來進行溫度控制的方式，可以設(shè)定的溫度將加熱板調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度。
采用AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀觸摸屏作為人機操作界面，可以隨時直觀地了解設(shè)備的生產(chǎn)狀況，提高機器的現(xiàn)代化程度和自動化程度，方便操作，可以實現(xiàn)1人多機。系統(tǒng)可以對設(shè)備生產(chǎn)的設(shè)備故障和操作失誤進行報警，提高設(shè)備的安全性。
實時觀察：用多曲線的形式來直觀的顯示4個通道的曲線于數(shù)據(jù)，實時顯示該時間段內(nèi)相關(guān)通道間被測量的變化關(guān)系。按通道順序排列1、2、3、4固定組合在一起的通道組合，對于需要比較關(guān)鍵參數(shù)通道可將儀表地址編排在同一組顯示趨勢曲線，這樣就更好的進行比較分析工藝參數(shù)的對象變化。點擊【數(shù)據(jù)框】返回【實時畫面】通道。在歷史曲線畫面、可選擇啟用單條或4條曲線顯示趨勢變化；查詢歷史數(shù)據(jù)設(shè)置起始時間及時間跨度；設(shè)置數(shù)據(jù)范圍使曲線顯示在圖表中央，不同的數(shù)據(jù)范圍啟用單條查詢。觸摸屏顯示是當(dāng)前的起始時間，系統(tǒng)即刻顯示歷史曲線、數(shù)據(jù)報表；
故障查詢：具有故障報警記錄功能。所有的報警將記錄的U盤中，便于追憶故障。
四、設(shè)備調(diào)試
1、控制系統(tǒng)型號：AI-7048D5型4路PID控制器；AI真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀觸摸屏人機界面；
2、參數(shù)設(shè)置：參照AI-7048D5型4路PID控制器說明書；
3、自整定：參數(shù)設(shè)置界面具有自整定功能按鈕；自整定實現(xiàn)0與1的關(guān)系；對于熟悉的系統(tǒng)可直接輸入已知正確的P、I、D、CtI，無需啟動自整定（AT）功能。
自整定是讓溫控器執(zhí)行ON/OFF（位式）控制，經(jīng)2－3次振蕩周期后儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的震蕩，分析其周期、幅度及波形來自動計算出P、I、d等控制參數(shù)。系統(tǒng)在不同給定值下整定得出的參數(shù)值不完全相同，執(zhí)行自整定功能前，應(yīng)先將給定值設(shè)置在常用值或是中間值上，如果系統(tǒng)是保溫性能好的電爐，給定值應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)使用的大值上，再執(zhí)行啟動自整定的操作功能。設(shè)置參數(shù)dF（回差）的設(shè)置。
每個通道可獨立自整定，整定出各個溫區(qū)的溫度。 將原來的分區(qū)控制改為對每個電磚進行獨立溫度采樣和獨立輸出控制，可以對熱板進行溫度控制方案編程，可以按逐個電磚進行控制，提高溫度控制精度和加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)控制的柔性，達到準(zhǔn)確、平穩(wěn)、快速的目標(biāo)。
采用AI模糊控制方案技術(shù)結(jié)合PID算法控制，可以減少常規(guī)PID調(diào)節(jié)的波動性，減小控制滯后，提高了設(shè)備的可靠性，并縮短設(shè)備的預(yù)熱調(diào)溫時間。
可以將加熱元件的溫度狀況與設(shè)備其它動作相結(jié)合，保證設(shè)備在好的條件下進行工作，減小試生產(chǎn)時的材料消耗，提高設(shè)備的安全性，保證設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量完美。
熱流道的多區(qū)溫度控制。用戶若需要購買大尺寸復(fù)雜的熱流道系統(tǒng)，或加工對溫度敏感，加工參數(shù)范圍狹窄的塑料，則應(yīng)選擇具有多區(qū)域分別控溫的熱流道設(shè)計方案，這樣用戶可根據(jù)需要對溫度分布進行局部調(diào)整和控制。一個理想的熱流道系統(tǒng)應(yīng)該有均勻一致的溫度分布，但實際上會有多種原因?qū)е聼崃鞯栏魈帨囟鹊牟煌鐭崃鞯兰訜嵩馁|(zhì)量原因，熱流道系統(tǒng)與模具結(jié)合配合處熱量的過度喪失，塑料熔體在熱流道里各處剪切熱的不同等，熱流道系統(tǒng)尺寸越大越復(fù)雜，就越應(yīng)該選擇具有區(qū)域溫度控制的熱流道溫度控制系統(tǒng)。
六、熱流道系統(tǒng)溫度數(shù)據(jù)處理
1、熱流道的多區(qū)溫度控制是采用AI真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀觸摸屏可以加入流程圖控制界面，應(yīng)用于控制系統(tǒng)終端顯示。功能上已超越了一般的無紙記錄儀，綜合了人機界面和無紙記錄儀功能于一體；AI真彩觸摸屏采樣U盤保存數(shù)據(jù)；AI-3070C采樣CF卡保存數(shù)據(jù)。
在顯示屏上模擬開關(guān)、按鈕、指示燈動畫、趨勢曲線、調(diào)節(jié)棒圖等。具有操作控制、狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲、報表打印、無紙記錄儀通過網(wǎng)絡(luò)RS485通訊與計算機組建監(jiān)控系統(tǒng)，每通道數(shù)據(jù)刷新時間50毫秒；
在AI真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀的流程圖上實現(xiàn)溫度、壓力、流量、顯示控制；提供豐富多彩的工藝流程圖，顯示當(dāng)前設(shè)備位置、狀態(tài)、通過觸摸按鈕切換，同時將所有的數(shù)據(jù)記錄在U盤報表；
2、熱流道的多區(qū)溫度控制溫度調(diào)節(jié)器根據(jù)測量值和設(shè)定值進行程序PID調(diào)節(jié)，控制可控硅來調(diào)節(jié)電加熱爐，進而保證爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定。
3、AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀在熱流道的多區(qū)溫度控制實時數(shù)據(jù)、歷史曲線、報警信息查詢畫面：
在該畫面上可以查詢參與實際控制的歷史溫度，分別記錄通道的溫度數(shù)據(jù)。在垂直軸上所標(biāo)注數(shù)值為溫度值，水平軸上所標(biāo)注數(shù)值為時刻值。在查詢時可以按時間前移或時間后移 進行前后時間段溫度數(shù)據(jù)的查詢，也可以按查詢歷史曲線后直接輸入時間段數(shù)據(jù)進行查詢。報警履歷畫面記錄電爐的相關(guān)歷史報警內(nèi)容。觸摸屏顯示是當(dāng)前的起始時間，修改查詢的起始時間：年/月/日/時/分/秒；修改時間跨度：時/分/秒設(shè)置；點擊【確認】按鈕，系統(tǒng)即刻顯示歷史曲線、數(shù)據(jù)報表；報警報表；建議時間跨度盡量短，提高數(shù)據(jù)查詢速度。
AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀外插U盤卡來保存數(shù)據(jù)；隨時拔插！標(biāo)配2G的U盤保存數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)可通過U盤復(fù)制到PC上用CSV的Excel數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)報表是按年/月/日/小時來保存數(shù)據(jù)源文件。在計算機上直接用Excel報表打開查看。
AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀，【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】可根據(jù)客戶的實際需要，設(shè)置數(shù)據(jù)的【采樣時間】，導(dǎo)出【時間間隔】設(shè)置，或【立即導(dǎo)出】，到U盤中的功能?；颉咀远x】文件名來導(dǎo)出單獨功能，來滿足不同的需求。
數(shù)據(jù)報表文件導(dǎo)出有【自動導(dǎo)出】、【立即導(dǎo)出】；設(shè)置、【自定義文件名手動導(dǎo)出】的方式；導(dǎo)出文件的大小可自由設(shè)定如：1小時、2小時、3小時、8小時。 顯示剩余【內(nèi)存空間 】
歷史數(shù)據(jù)、報警查詢、查詢打印
設(shè)歷史數(shù)據(jù)曲線的【起始時間】、【結(jié)束時間】；顯示歷史數(shù)據(jù)曲線；同時訂購微型打印機，才有打印功能；
六、結(jié)束語：
采用AI-2070C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀觸摸屏作為人機操作界面，可以隨時直觀地了解設(shè)備的生產(chǎn)狀況，按照預(yù)先設(shè)計好的控溫循序【開啟/停止】、【順序加熱】、【就緒功能】、【倒計時結(jié)束】、【控制/待機】、溫度自動升到所需的設(shè)定溫度，（確保加熱均勻）根據(jù)原料的特性設(shè)置需更長時間（約10至15分鐘），提高機器的自動化程度，使模具溫度升高到生產(chǎn)時所需的設(shè)定溫度，之后再加熱熱流道系統(tǒng)至塑膠的工作溫度。提高機器的現(xiàn)代化程度和自動化程度，方便操作，可以實現(xiàn)1人多機。系統(tǒng)可以對設(shè)備生產(chǎn)的設(shè)備故障和操作失誤進行報警，提高設(shè)備的安全性。