[发明专利]全自动注吹塑料中空成型机温度控制装置及温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温控装置及温度控制方法，特别涉及一种全自动注吹塑料中空成型机温度控制装置及其温度控制方法。

背景技术

在全自动注吹塑料中空成型机中，注吹塑料中空成型的重要工艺条件之一是影响塑化流动、冷却和气压吹瓶的温度，在注吹过程中，需要控制的温度有以下三种类型：1、料筒温度：料筒温度是注射模塑过程需要控制的温度之一，该温度主要影响塑料的塑化和流动：每一种塑料都具有不同的流动温度，而同一种塑料由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度也是有差别的，塑料在塑料中空成型机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同；2、喷嘴温度：喷嘴温度通常略低于料筒最高温度，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”，但喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或由于早凝料注入模腔而影响制品的性能；3、模具温度：模具温度主要是影响塑料的流动和冷却，因此对制品的内在性能和表观质量影响非常大，模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件(如：熔料温度、注射速度及注射压力、注吹周期等)。此外，注吹中空成型的瓶子成型模温度也将直接影响塑料瓶的成型质量，尤其塑料瓶的外观质量。目前，全自动注吹塑料中空成型机温度控制装置主要有3种类型：一是应用单片机或嵌入式芯片设计成专用控制装置，温度控制装置是专用控制装置的一部分，但需要修改时必须由设计专用控制装置厂家的工程师修改程序，现场工程师修改控制程序困难，修改方式不灵活；二是可编程控制器(以下简称：PLC)作为控制核心器件，温度控制仪表作为温度控制装置，这种方式下现场工程师可以根据注吹瓶的工艺要求修改PLC的控制程序，由于温度控制仪表完全自成系统，温度控制的效果不能够由控制装置根据不同工艺过程和温度控制值的高低自动调整，且所需温度控制仪表数量多(至少4个以上)，造成设备体积庞大；三是PLC作为控制核心、PLC的A/D、D/A模块作为温度控制装置的温度采集和控制信号输出器件、工业液晶显示模块作为人机界面，虽然现场工程师可以根据注吹瓶的工艺要求修改PLC控制程序，但系统价格很高，投入成本过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由PLC作为控制核心，PLC-高速单片机系统组成的全自动注吹塑料中空成型机温度控制装置，该装置综合上述三种装置的优点，具有现场工程师可以根据注吹瓶的工艺要求修改PLC的控制程序，温度控制可根据全自动注吹塑料中空成型机的工艺过程和温度控制值的高低选择控制参数，自动调整温控效果、温控效果精确的特点且系统性价比高，较好地解决了已有技术的不足。

本发明的另一目的是提供一种运用上述控制装置对全自动注吹塑料中空成型机注吹过程进行温度控制的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种全自动注吹塑料中空成型机温度控制装置，是一种闭环模糊PID温度控制装置，包括PLC-高速单片机系统、N路温度传感器信号放大电路、N路加热装置驱动电路和操作面板；PLC-高速单片机系统由PLC、高速单片机、电平转换电路、电流方向控制电路和PLC-高速单片机系统电路板组成；温度传感器信号放大电路有N路；加热装置驱动电路有N路，每一路由带光电隔离的固态继电器、加热圈和单相自动空气开关组成；操作面板由矩阵键盘、点阵液晶显示模块、液晶显示模块控制器、触摸屏、触摸屏接口电路、按键、系统及温度控制电源开关、发光二极管和矩阵键盘与键盘电路板组成；

PLC通过接线端子与高速单片机、相互连接的电平转换电路和电流方向控制电路连接，还通过接线端子连接矩阵键盘；

PLC与高速单片机之间通过PLC的I/O端口组成8位数据总线和4位地址总线相联接，高速单片机获得全自动注吹塑料中空成型机的各种工作状态信息，作为温度模糊PID控制算法的控制参数选择的依据之一；

高速单片机与按键直接连接，还通过接线端子连接触摸屏接口电路，触摸屏接口电路连接触摸屏，据此高速单片机获得温度的控制设置值和控制命令，作为温度模糊PID控制算法的控制参数选择的依据之二；

高速单片机内部N路12位A/D转换器与N路温度传感器信号放大电路连接，N路温度传感器信号放大电路通过连接端子分别与对应的温度传感器连接，获得温度的实时信号；

高速单片机通过接线端子与带光电隔离的固态继电器的控制端连接，固态继电器分别与加热圈或加热管连接；

高速单片机通过接线端子连接液晶显示模块控制器，液晶显示模块控制器连接点阵液晶显示模块，实现对温度的监控；上述N的取值范围是：N＝4或8。