專利名稱：一種模具溫度自動控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具溫度自動控制裝置及其控制方法，屬于SMC、BMC模壓生產(chǎn)領(lǐng)域，用于模壓生產(chǎn)的模具蒸汽加熱自動恒溫控制，使模具溫度在產(chǎn)品的成型過程中保持穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
在SMC、BMC模壓生產(chǎn)過程中，當(dāng)前國內(nèi)外普遍采用機械式蒸汽減壓閥來控制模具溫度，是一種估算的控制模型。通過調(diào)節(jié)和穩(wěn)定閥后壓力，控制模具蒸汽入口處的壓力(溫度)，使模具溫度保持基本穩(wěn)定。這種溫控手段的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低。但是也存在如下缺點蒸汽入口壓力的穩(wěn)定性取決于減壓閥的精度和總管的壓力，環(huán)境溫度的變化會引起模具溫度波動。同時，在模具溫度過高時，無法減少蒸汽的供給，增加了蒸汽的無謂消耗，而在模具溫度偏低時無法增加蒸汽供給，因此模具溫控精度較低。因此，實際使用中，每加工4-5個產(chǎn)品就需要實測模具溫度，然后再根據(jù)溫度情況人工調(diào)節(jié)減壓閥，非常影響生產(chǎn)，浪費人力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操作簡單、控溫精確、實現(xiàn)了自動化控制的模具溫度自動控制裝置
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種工藝設(shè)計合理、控溫過程先進(jìn)、實時控制、 控溫效果好的模具溫度自動控制方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該模具溫度自動控制裝置，其結(jié)構(gòu)特點是由可編程控制器、溫度變送器、溫度傳感器、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器組成，所述的可編程控制器控制氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，所述氣動薄膜調(diào)節(jié)閥設(shè)置在蒸汽總管的模具蒸汽入口前端，控制蒸汽的進(jìn)入量，所述可編程控制器的控制信號由D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳給氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，所述溫度傳感器設(shè)置在模具蒸汽出口處，所述溫度傳感器測得的信號通過溫度變送器和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后傳給可編程控制器進(jìn)行處理。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的可編程控制器與工控觸摸屏相連，由工控觸摸屏控制參數(shù)的輸入。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還是一種模具溫度自動控制方法，其控制的步驟為
a、操作人員向可編程控制器中輸入設(shè)定溫度；
b、測定模具蒸汽出口的溫度，通過溫度變送器和A/D轉(zhuǎn)換器將溫度信號轉(zhuǎn)換后傳輸給可編程控制器；
c、所述可編程控制器通過PID算法，根據(jù)設(shè)定溫度和模具蒸汽出口溫度的波動調(diào)節(jié)氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的開度，從而調(diào)節(jié)模具蒸汽入口的蒸汽流量；
d、調(diào)節(jié)模具蒸汽入口的蒸汽流量變化，調(diào)節(jié)模具溫度，使模具溫度保持在設(shè)定溫度，實現(xiàn)模具溫度自動控制。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的步驟a中，操作人員采用工控觸摸屏輸入設(shè)定溫度，所述工控觸摸屏將輸入的設(shè)定溫度傳輸給可編程控制器。工控觸摸屏的應(yīng)用，使得控溫更加直觀
本發(fā)明同已有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和特點相比蒸汽減壓閥控制模溫的方式， 模溫自動控制方式由于采用了微機控制技術(shù)，工藝員只需在觸摸屏上輸入設(shè)定溫度，模具升溫和溫度控制過程無需人工干預(yù)，實現(xiàn)了自動化的精確控制，避免了蒸汽的無謂消耗，模具溫控精度大大提高。由于模具蒸汽出口溫度基本接近模具內(nèi)部溫度(不同模具偏差略有不同，同一模具的溫度差基本恒定，在使用前可一次性整定完成)，經(jīng)過實際使用，模具出口溫度穩(wěn)定在士0.5°C以內(nèi)，模具工作面溫度穩(wěn)定在士 1°C以內(nèi)，非常適合高品質(zhì)產(chǎn)的工藝要求，產(chǎn)品質(zhì)量和成品率顯著提高，同時最大限度地降低了蒸汽消耗。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明可編程控制器1、工控觸摸屏2、溫度變送器3、溫度傳感器4、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥5、蒸汽總管6、模具蒸汽出口 7、模具蒸汽入口 8、A/D轉(zhuǎn)換器9、D/A轉(zhuǎn)換器10、模具 11。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。如圖1所示本實施例的以下部分描述了一種模具溫度自動控制裝置，本發(fā)明的裝置由可編程控制器1、工控觸摸屏2、溫度變送器3、溫度傳感器4、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥5、A/D 轉(zhuǎn)換器9、D/A轉(zhuǎn)換器10組成，可編程控制器1和工控觸摸屏2互相連接，可編程控制器1 與D/A轉(zhuǎn)換器10連接，D/A轉(zhuǎn)換器10與設(shè)置在蒸汽總管6上的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥5相連，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥5控制模具蒸汽入口 8的蒸汽量。溫度傳感器4設(shè)置在模具蒸汽出口 7處， 溫度傳感器4依次通過溫度變送器3、A/D轉(zhuǎn)換器9與可編程控制器1相連。本實施例的以下部分描述了一種模具溫度自動控制方法，首先，根據(jù)模具的參數(shù)、 氣溫等情況，得到設(shè)定溫度，由操作人員用工控觸摸屏2向可編程控制器1中輸入設(shè)定溫度，用溫度傳感器4實時測量模具蒸汽出口 7的溫度，然后將溫度信號通過溫度變送器3轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號，再通過A/D轉(zhuǎn)換器9將標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后傳輸給可編程控制器 1 ；可編程控制器1根據(jù)溫度的數(shù)字信號和設(shè)定溫度通過PID算法，自動調(diào)節(jié)氣動薄膜調(diào)節(jié)閥5的開度，從而控制蒸汽總管6的蒸汽流量，從而使模具蒸汽出口 7處的溫度保持在設(shè)定溫度，使模具11的溫度保持穩(wěn)定。實現(xiàn)模具溫度自動控制。經(jīng)振石集團(tuán)華美復(fù)合新材料有限公司使用反饋，該產(chǎn)品使用方便，生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，在出口美國、日本等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，特別在復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的模壓生產(chǎn)中具有明顯優(yōu)勢。因此具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。實例在比較SMC木紋門皮生產(chǎn)中的對比數(shù)據(jù)，一種難成型的SMC木紋門皮，在不同溫控方式下的生產(chǎn)情況對比
權(quán)利要求
1.一種模具溫度自動控制裝置，其特征是由可編程控制器、溫度變送器、溫度傳感器、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器組成，所述的可編程控制器控制氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，所述氣動薄膜調(diào)節(jié)閥設(shè)置在蒸汽總管的模具蒸汽入口前端，控制蒸汽的進(jìn)入量，所述可編程控制器的控制信號由D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳給氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，所述溫度傳感器設(shè)置在模具蒸汽出口處，所述溫度傳感器測得的信號通過溫度變送器和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后傳給可編程控制器進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具溫度自動控制裝置，其特征是所述的可編程控制器與工控觸摸屏相連，由工控觸摸屏控制參數(shù)的輸入。
3.一種利用如權(quán)利要求1或2所述模具溫度自動控制裝置的模具溫度自動控制方法， 其控制的步驟為a、操作人員向可編程控制器中輸入設(shè)定溫度；b、測定模具蒸汽出口的溫度，通過溫度變送器和A/D轉(zhuǎn)換器將溫度信號轉(zhuǎn)換后傳輸給可編程控制器；c、所述可編程控制器通過PID算法，根據(jù)設(shè)定溫度和模具蒸汽出口溫度的波動調(diào)節(jié)氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的開度，從而調(diào)節(jié)模具蒸汽入口的蒸汽流量；d、調(diào)節(jié)模具蒸汽入口的蒸汽流量變化，調(diào)節(jié)模具溫度，使模具溫度保持在設(shè)定溫度，實現(xiàn)模具溫度自動控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具溫度自動控制裝置的控制方法，其特征是所述的步驟 a中，操作人員采用工控觸摸屏輸入設(shè)定溫度，所述工控觸摸屏將輸入的設(shè)定溫度傳輸給可編程控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模具溫度自動控制裝置及其控制方法，屬于SMC、BMC模壓生產(chǎn)領(lǐng)域，用于模壓生產(chǎn)的模具蒸汽加熱自動恒溫控制，使模具溫度在產(chǎn)品的成型過程中保持穩(wěn)定。該模具溫度自動控制裝置，由可編程控制器、溫度變送器、溫度傳感器、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器組成，所述的可編程控制器控制氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，所述氣動薄膜調(diào)節(jié)閥設(shè)置在蒸汽總管的模具蒸汽入口前端，控制蒸汽的進(jìn)入量，所述可編程控制器的控制信號由D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳給氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，所述溫度傳感器設(shè)置在模具蒸汽出口處，所述溫度傳感器測得的信號通過溫度變送器和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后傳給可編程控制器進(jìn)行處理。
文檔編號G05D23/20GK102183976SQ20111008246
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者李俊, 李海強, 盛江峰, 邱庭良 申請人:振石集團(tuán)華美復(fù)合新材料有限公司