[發(fā)明專利]一種基于雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)的注塑機背壓控制裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114311575A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張玄;王冠珂;彭京啟;袁昌軍
• 申請（專利權(quán)）人: 阿托斯（上海）液壓有限公司
• 主分類號: B29C45/77
• 分類號: B29C45/77
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 高海濤

本發(fā)明涉及注塑機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)的注塑機背壓控制裝置及方法，包括裝置本體，裝置本體包括壓力傳感器、第一比較器、PID模塊、比例調(diào)節(jié)閥；比例調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器均設(shè)置于注塑機回油管路中，且壓力傳感器位于比例調(diào)節(jié)閥和注塑機注射控制油缸活塞桿側(cè)之間，壓力傳感器的信號輸出端連接第一比較器，第一比較器還連接外部信號源；PID模塊的輸出端連接比例調(diào)節(jié)閥、輸入端連接第一比較器。本發(fā)明以安裝在回油油路上的比例調(diào)節(jié)閥來控制回油開口度大小，進而控制背壓，由于比例調(diào)節(jié)閥并不存在自身限制，所以可以實現(xiàn)較低背壓甚至零背壓控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及注塑機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)的注塑機背壓控制裝置及方法。

背景技術(shù)

注塑機在工作時，螺桿頭部前端存料區(qū)內(nèi)的熔融物在螺桿轉(zhuǎn)動后退時，會受到一定壓力，該壓力稱為塑化壓力，又稱背壓。注塑機背壓可增加熔膠密度，排空膠內(nèi)空氣，通過控制背壓還可使注膠更均勻。因此，合理控制背壓可使熔融過程溫度保持均勻，有助于注塑成型。

當前液壓注塑機的背壓控制主要分為兩類：一是將比例溢流閥安裝在回油油路上，通過控制輸入信號大小進而調(diào)節(jié)比例溢流閥設(shè)定壓力的大小，達到控制背壓的目的，但此控制方法受限于比例溢流閥自身存在的最低壓力，無法調(diào)節(jié)回油更低背壓；另一種是采用閉環(huán)比例換向閥，采用閉環(huán)比例換向閥與壓力傳感器及專用放大器組合實現(xiàn)閉環(huán)回油背壓控制，控制精度高，但其控制回油背壓通流能力受限，無法實現(xiàn)較大流量工況較低背壓控制，且價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種基于雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)的注塑機背壓控制裝置，解決以上技術(shù)問題。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)的注塑機背壓控制裝置，包括裝置本體，所述裝置本體包括壓力傳感器、第一比較器、PID模塊、比例調(diào)節(jié)閥；

所述比例調(diào)節(jié)閥和所述壓力傳感器均設(shè)置于注塑機回油管路中，且所述壓力傳感器位于所述比例調(diào)節(jié)閥和注塑機注射控制油缸活塞桿側(cè)之間，所述壓力傳感器的信號輸出端連接所述第一比較器，通過所述壓力傳感器實時檢測回油管路壓力后反饋至所述第一比較器，所述第一比較器還連接一外部信號源，獲取外部輸入信號作為比較基礎(chǔ)值，通過比較外部輸入信號和實時管道壓力對應的信號(該信號由壓力傳感器采集后生成)做差，并將差值輸出給PID模塊，通過PID模塊生成用于調(diào)節(jié)所述比例調(diào)節(jié)閥的PID控制信號后對比例調(diào)節(jié)閥進行閥芯開度控制；

所述PID模塊的輸出端連接所述比例調(diào)節(jié)閥、輸入端連接所述第一比較器。

所述裝置本體包括第二比較器，所述第二比較器的輸入端連接所述第一比較器的輸出端，所述第二比較器的輸出端連接所述比例調(diào)節(jié)閥，工作時，所述第二比較器先獲取所述第一比較器輸出給PID模塊的差值信號，將該差值信號與一閾值信號進行比較后根據(jù)比較結(jié)果生成一微調(diào)節(jié)信號傳給所述比例調(diào)節(jié)閥。

需要說明的是，此處的微調(diào)節(jié)信號由于和PID模塊的輸出信號同時傳給比例調(diào)節(jié)閥，因此其結(jié)果是兩個輸出信號做和后疊加為對比例調(diào)節(jié)閥進行閥芯開度控制的控制信號，另外，第二比較器的閾值信號輸入可采用另一外部信號源實現(xiàn)，實施時，將另一外部信號源連接至第二比較器的參考信號輸入端。

優(yōu)選的，所述第二比較器設(shè)置為過零比較器。本發(fā)明通過設(shè)置第二比較器為過零比較器，可使差值信號和0參考電壓進行比較，當差值信號大于0時，輸出負信號，當差值信號小于0時，輸出正信號，通過設(shè)置過零比較器可使裝置本體在輸出PID控制信號時，同時輸出一個較小的調(diào)節(jié)量對應的信號，以此和PID控制信號疊加后形成對比例調(diào)節(jié)閥進行控制的最終控制信號，可在一定程度上抑制超調(diào)量，減小調(diào)節(jié)時的震蕩影響，使調(diào)節(jié)時的管道壓力平緩。

優(yōu)選的，本發(fā)明的比例調(diào)節(jié)閥采用電磁式比例調(diào)節(jié)閥。