[发明专利]一种基于双闭环PID调节的注塑机背压控制装置及方法

说明书

本发明涉及注塑机技术领域，具体涉及一种基于双闭环PID调节的注塑机背压控制装置及方法，包括装置本体，装置本体包括压力传感器、第一比较器、PID模块、比例调节阀；比例调节阀和压力传感器均设置于注塑机回油管路中，且压力传感器位于比例调节阀和注塑机注射控制油缸活塞杆侧之间，压力传感器的信号输出端连接第一比较器，第一比较器还连接外部信号源；PID模块的输出端连接比例调节阀、输入端连接第一比较器。本发明以安装在回油油路上的比例调节阀来控制回油开口度大小，进而控制背压，由于比例调节阀并不存在自身限制，所以可以实现较低背压甚至零背压控制。

技术领域

本发明涉及注塑机技术领域，具体涉及一种基于双闭环PID调节的注塑机背压控制装置及方法。

背景技术

注塑机在工作时，螺杆头部前端存料区内的熔融物在螺杆转动后退时，会受到一定压力，该压力称为塑化压力，又称背压。注塑机背压可增加熔胶密度，排空胶内空气，通过控制背压还可使注胶更均匀。因此，合理控制背压可使熔融过程温度保持均匀，有助于注塑成型。

当前液压注塑机的背压控制主要分为两类：一是将比例溢流阀安装在回油油路上，通过控制输入信号大小进而调节比例溢流阀设定压力的大小，达到控制背压的目的，但此控制方法受限于比例溢流阀自身存在的最低压力，无法调节回油更低背压；另一种是采用闭环比例换向阀，采用闭环比例换向阀与压力传感器及专用放大器组合实现闭环回油背压控制，控制精度高，但其控制回油背压通流能力受限，无法实现较大流量工况较低背压控制，且价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于双闭环PID调节的注塑机背压控制装置，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于双闭环PID调节的注塑机背压控制装置，包括装置本体，所述装置本体包括压力传感器、第一比较器、PID模块、比例调节阀；

所述比例调节阀和所述压力传感器均设置于注塑机回油管路中，且所述压力传感器位于所述比例调节阀和注塑机注射控制油缸活塞杆侧之间，所述压力传感器的信号输出端连接所述第一比较器，通过所述压力传感器实时检测回油管路压力后反馈至所述第一比较器，所述第一比较器还连接一外部信号源，获取外部输入信号作为比较基础值，通过比较外部输入信号和实时管道压力对应的信号(该信号由压力传感器采集后生成)做差，并将差值输出给PID模块，通过PID模块生成用于调节所述比例调节阀的PID控制信号后对比例调节阀进行阀芯开度控制；

所述PID模块的输出端连接所述比例调节阀、输入端连接所述第一比较器。

所述装置本体包括第二比较器，所述第二比较器的输入端连接所述第一比较器的输出端，所述第二比较器的输出端连接所述比例调节阀，工作时，所述第二比较器先获取所述第一比较器输出给PID模块的差值信号，将该差值信号与一阈值信号进行比较后根据比较结果生成一微调节信号传给所述比例调节阀。

需要说明的是，此处的微调节信号由于和PID模块的输出信号同时传给比例调节阀，因此其结果是两个输出信号做和后叠加为对比例调节阀进行阀芯开度控制的控制信号，另外，第二比较器的阈值信号输入可采用另一外部信号源实现，实施时，将另一外部信号源连接至第二比较器的参考信号输入端。

优选的，所述第二比较器设置为过零比较器。本发明通过设置第二比较器为过零比较器，可使差值信号和0参考电压进行比较，当差值信号大于0时，输出负信号，当差值信号小于0时，输出正信号，通过设置过零比较器可使装置本体在输出PID控制信号时，同时输出一个较小的调节量对应的信号，以此和PID控制信号叠加后形成对比例调节阀进行控制的最终控制信号，可在一定程度上抑制超调量，减小调节时的震荡影响，使调节时的管道压力平缓。

优选的，本发明的比例调节阀采用电磁式比例调节阀。