[發明專利]自適應溫度實時控制注塑機控制器、控制方法、及其控溫電路

無效

• 申請號: 200610050743.5
• 申請日: 2006-05-15
• 公開（公告）號: CN101073913A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 宋英華;楊雁;徐爽;錢勝偉
• 申請（專利權）人: 宋英華;楊雁;徐爽;錢勝偉
• 主分類號: B29C45/78
• 分類號: B29C45/78
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及注塑機的溫度控制領域，尤其是涉及一種全閉環控制的電動式注塑機的自適應溫度實時控制注塑機控制器、控制方法、及其控溫電路。

背景技術

隨著塑料制品加工業的進一步成熟，對塑料機械產業也提出了越來越高的要求。為實現高效、精確、節能的目標，人們進行了長期的探索，提出了多種多樣的改進方案。例如，中國專利文獻公開了一種可編程邏輯控制器控制的自動造型機〔申請號：CN94190352.4〕，包括一用于閱讀設置在一模具的一側上的標志的裝置，所述閱讀裝置與一可編程邏輯控制器相連接，所述控制器監控所述機器的操作以根據所用模具自動地選擇模塑參數。還有人發明了一種注射成型機及控制器〔申請號：CN200380106283.8〕，包括：夾緊機構，用于向兩部分模具施加模具夾緊力和用于移動模具部分以開啟模具；注射機構，用于塑化材料和將可塑材料注射入形成模制件的封閉模具。

上述方案的結構較為復雜，制作而成的產品品質不高，工作效率較低，無法適應實際的生產要求。塑料注射成型機的電腦控制器是整個裝置的核心部件，控制器的更新換代也是隨著注塑機機械發展而變化的。注射模塑成型機料桶溫度控制是注射模塑成型機一個重要的技術指標。料桶的溫度控制效果直接影響塑制品的質量，尤其是對于精密注塑制品。因此高端注射模塑成型機電腦控制器的特點之一是高精度和高可靠性的溫度控制。

在目前市場上注射模塑成型機料桶溫度控制多數使用的還是傳統PID控制或者基于模糊控制的溫度控制方法。傳統PID控制在行業內應用很廣泛，它具有簡單實用等優點，但其缺點是需花費大量的時間建立模型，并且需要經驗豐富的工程師才能將參數整定合適。當系統受到較強干擾或系統結構發生變化時，容易產生較大振蕩，響應曲線變化較大。模糊控制對比PID控制，主要優點在于當模糊控制在被控對象參數發生變化時，響應曲線變化不大，而且即使在被控對象模型結構發生較大變化時，也能實現無超調控制，具有較好的魯棒性。但其缺點是升溫過程不如PID控制快，并且由于不具備積分作用，因此很難完全消除靜態誤差。這種缺點在系統到達穩態后又受到擾動時表現的特別明顯。因此，注射模塑成型機料桶的溫度控制問題一直是困擾國內精密注塑的難點問題。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的系統受到較強干擾或系統結構發生變化時，容易產生較大振蕩，響應曲線變化較大等的技術問題；提供了一種可以有效抑制大滯后的影響，也對被控對象參數變化有較強的適應能力，具有較強的穩定性和魯棒性的自適應溫度實時控制注塑機控制器、控制方法、及其控溫電路。

本發明還有一目的是解決現有技術所存在的需花費大量的時間建立模型，并且需要經驗豐富的工程師才能將參數整定合適、使用起來難度較大，經濟性不高，難以推廣應用等的技術問題；提供了一種將現場積累的溫控經驗以及注射模塑成型機操控人員的經驗歸納組織成規則庫和知識庫，并在升溫和保溫階段加入了參數自適應控制，大大降低了使用的難度，經濟效益高，便于推廣應用的自適應溫度實時控制注塑機控制器、控制方法、及其控溫電路。

本發明再有一目的是解決現有技術所存在的升溫過程慢，難以完全消除靜態誤差，料桶溫度控制難度較大，設備的結構復雜，產品的品質不高等的技術問題；提供了一種料桶靜態與工作態時的控制精度高，可靠性好，溫度便于控制，產品的質量高且穩定，設計合理的自適應溫度實時控制注塑機控制器、控制方法、及其控溫電路。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：自適應溫度實時控制注塑機控制器，包括用于監控的上位機，以及用于執行的下位機，上位機和下位機之間通過通訊線相連，中央處理單元進行數據信息處理，其特征在于，所述的上位機包含有與中央處理單元相連的一個用于顯示工作狀態的顯示裝置，一個用于進行控制操作和參數設置管理的控制面板；所述的下位機包含有與中央處理單元相連的一個用于控制液壓系統工作的液壓系統控制模塊，一個用于料桶溫度測量以及自適應溫度控制的自適應溫度實時控制模塊，一個用于控制電子尺的電子尺管理模塊，一個I/O口管理模塊，以及一個用于控制注塑壓力和流量的比例閥控制模塊。

作為優選，所述的自適應溫度實時控制模塊包括設置在料桶上的若干熱電偶，與熱電偶相連的A/D轉換單元，A/D轉換單元通過數字濾波單元與信號預處理單元相連，所述的信號預處理單元與預先存儲的規則庫和知識庫相連；在知識庫內存儲有經驗數據、性能指標以及自適應計算模塊。

作為優選，所述的規則庫包括連續加熱規則庫、調節升溫規則庫、限制范圍升溫保溫規則庫、以及保溫規則庫。