歐姆龍PLC在葉片成型模具多路溫度控制中的應(yīng)用
4 多路溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
由于葉片成型模具是分為多個(gè)回路進(jìn)行加熱的,故在一個(gè)總控制器用于協(xié)調(diào)各路加熱溫度的基礎(chǔ)上,每個(gè)單回路則分別進(jìn)行各自區(qū)域的溫度采集以及對(duì)溫度場(chǎng)的加熱,恒溫保持與冷卻工作。整個(gè)系統(tǒng)的控制原理圖如圖2所示。
該多路溫度控制系統(tǒng)應(yīng)主要具有4個(gè)方面的基本功能,即實(shí)時(shí)控制功能、顯示功能、數(shù)據(jù)處理功能、報(bào)警和故障處理功能[4]。根據(jù)上述系統(tǒng)的主要功能,對(duì)該多路溫度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。整個(gè)溫度測(cè)控系統(tǒng)的硬件包括數(shù)據(jù)采集模塊、輸出控制模塊、熱電阻、固態(tài)繼電器、人機(jī)界面及總控制器等。下面分別從溫度傳感與采集,總控制器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分介紹該系統(tǒng)整體體系結(jié)構(gòu)。
(1)溫度傳感與采集
以單區(qū)溫度測(cè)量為例,每個(gè)單區(qū)的型腔內(nèi)設(shè)置兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn),每個(gè)單區(qū)的控制點(diǎn)溫度測(cè)量使用2個(gè)歐姆龍公司的e52-p10ae型pt100熱電阻,測(cè)量的最高溫度可以滿足溫控系統(tǒng)的工藝要求,由于葉片成型模具型腔內(nèi)測(cè)溫不導(dǎo)電,故pt100無(wú)需安裝絕緣套管。同時(shí),采用pt100型熱電阻測(cè)溫可以有效避免采用熱電偶作為傳感器所產(chǎn)生的冷端補(bǔ)償誤差,提高溫度測(cè)量的精確度。4通道輸入模塊cj1w-ad04u進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集。
(2)總控制器
該多路溫控系統(tǒng)采用歐姆龍公司的cj1g-cpu45h-p模塊型plc作為總控制器來(lái)協(xié)調(diào)控制所有單回路的溫度。該plc具有內(nèi)置回路控制功能的cpu單元,可以直接實(shí)現(xiàn)多段溫度及斜率控制。根據(jù)模具溫控系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能,用戶系統(tǒng)需要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行程序開(kāi)發(fā):動(dòng)畫顯示,編制控制策略,輸出實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),操作界面和菜單設(shè)計(jì),外部設(shè)備連接,運(yùn)行測(cè)試等。
(3)輸出控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)
該系統(tǒng)采用16通道輸出控制模塊cj1w-od211通過(guò)g3na-410b型固態(tài)繼電器分別控制各單區(qū)電阻加熱絲的通斷。g3na-410b型固態(tài)繼電器可適用的輸出負(fù)載為240-480vac,可以滿足系統(tǒng)工作電壓的要求。
該多路溫度控制系統(tǒng)的主要控制元件選型清單見(jiàn)表2。所配備的控制裝置最多支持68個(gè)單回路的溫度控制。










