塑料行业：热流道控制器的应用

塑料行业：

热流道控制器在热流道模具等的应用

一、 热流道对象的数学模型分析

热流道对象和其它加热对象一样，可以用以下数学模型来近似描述：

我们近似地把它当成是一个带纯滞后的一阶惯性环节，如下图：

K——指全功率加热时对象能达到的极高温度，一般情况下与加热元件的功率成正比，和模具的散热效果成反比；

τ——指对象的纯滞后时间，一般情况下与加热元件和传感器（热电偶）的相对距离成正比，与两者之间介质的导热系数成反比；

T——指对象通电后，克服纯滞后起，到达最高温度0.632倍的时间，一般情况下模具越大，其热惯性也越大，T也越长。

二、 热流道温度控制系统的构成

热流道控制器所接受的温度信号是来自于模具内热流道元件的传感器（热电偶），它与控制器的设定值比较后经DPID控制，再驱动可控硅进行移相调压控制，如以下框图：

DPID的双重微分控制可以有效地改善注塑过程料温引起的周期性变化。

三、 热流道对象（K、τ、T）与控制器（Kb、tI、td）的关系

Kb——控制器的比例范围，它的设置主要与K、τ成正比，与T成反比。Kb过大，控制温度（PV）到达设定值（SV）的时间就长，而且克服扰动（电网电压变化、注塑过程等）的能力就差；反之，控制温度（PV）会引起有规律波动（系统振荡）；

tI——控制器的积分作用时间，tI太长，温度控制会有静差；反之，也会引起控制温度（PV）有规律波动（系统振荡）；

td——控制器的微分作用时间，td太短，会引起升温时的温度过冲（系统超调），且不能克服注塑过程的温度周期性跌落；反之，也会引起控制温度（PV）有规律波动（系统振荡）。

实践表明，在加热对象不变的前提下，因Kb、tI、td三个参数调整不当所引起的系统振荡的周期长短有所不同，表现为积分（tI）周期最短，微分（td）周期最长，比例（Kb）介于两者之间。

在我们的实际应用中，一般很难测量对象的K、τ、T，更何况实际对象要比带纯滞后的一阶惯性环节复杂的多，它可能是一个带纯滞后的高阶惯性环节，造成了控制参数很难设置准确，因此，RTC-550热流道控制器为用户提供了预整定（ST）和自整定（AT）二种智能的控制参数（Kb、tI、td）整定（演算）方法，经控制器智能演算参数并控制，都能达到很好的控制效果。                          

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