一、概述
熱流道是一種廣泛應(yīng)用于塑料模具行業(yè)的溫度控制裝備，是塑料注塑模澆注流道系統(tǒng)的一種先進(jìn)技術(shù)裝備，是塑料注塑成型工藝發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)方向。北京凱迪恩公司與某聚脂模具廠利用凱迪恩公司自主研發(fā)的KDN-K3系列PLC和可控硅調(diào)壓模塊，共同開發(fā)了一種熱流道控制系統(tǒng)，其中包括4路溫度控制和12路電壓調(diào)節(jié)。
二、實(shí)現(xiàn)功能
根據(jù)工藝要求，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能：
1． 對4路溫度可進(jìn)行分別設(shè)定和PID控制，精度±1℃ 。
2． 對12路（多路）電壓可進(jìn)行分別設(shè)定和控制。
3． 4路溫度脫離規(guī)定范圍報(bào)警。
4． 12路（多路）電壓脫離規(guī)定范圍報(bào)警。
5． 輸出元件（可控硅）短路和斷路報(bào)警。
6． 可顯示所有實(shí)際溫度值，與所有實(shí)際輸出電壓值。
三、可控硅模塊介紹
可控硅（SCR）是在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域使用廣泛的電壓控制功率器件。控制可控硅（SCR）的導(dǎo)通角使可控硅輸出電壓連續(xù)可調(diào)，因此大量應(yīng)用于溫度控制、燈光調(diào)節(jié)、電機(jī)調(diào)速等領(lǐng)域。凱迪恩公司開發(fā)的專用于可控硅控制的可控硅調(diào)壓模塊（FM351），該模塊是KDN-K3系列PLC的擴(kuò)展功能模塊，連接在CPU的擴(kuò)展總線上。FM351具有以下特點(diǎn)：
1． 每個(gè)可控硅擴(kuò)展模塊可控制四只可控硅（SCR）；
2． 控制方式由程序向可控硅模塊寫入輸出電壓值，調(diào)節(jié)過程由該模塊自身完成，能夠?qū)崿F(xiàn)：
· 開環(huán)控制
· 可控硅輸出的電壓隨外部電網(wǎng)電壓的變化而變化。
· 閉環(huán)反饋控制
可控硅輸出電壓會(huì)穩(wěn)定在用戶設(shè)定的電壓值附近。它會(huì)隨外部電網(wǎng)電壓的變化自動(dòng)調(diào)整可控硅的觸發(fā)時(shí)間，從而使實(shí)際輸出的電壓始終都穩(wěn)定在設(shè)定的電壓值附近。
3． 報(bào)警檢測
l 開環(huán)控制：“可控硅斷開”報(bào)警、“可控硅短路”報(bào)警；
l 閉環(huán)控制：“可控硅斷開”報(bào)警、“可控硅短路”報(bào)警、實(shí)際輸出電壓超出設(shè)定值±10V報(bào)警、可控硅模塊和CPU模塊之間通信出錯(cuò)報(bào)警；
四、控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
控制核心PLC選用KDN-K3系列的PLC。
KDN-K306-24AR，主機(jī)一臺(tái)，它帶有14個(gè)輸入/10個(gè)繼電器輸出。
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KDN-K331-04TC，熱電偶溫度測量擴(kuò)展模塊一個(gè)。
KDN-K351， 多功能可控硅調(diào)壓擴(kuò)展模塊4個(gè)。
BTA40 雙向可控硅16只。
觸摸屏作為人機(jī)界面。
1．溫度反饋控制
模具中有四路精確溫度控制，采用KDN-K331-04TC熱電偶溫度測量模塊測量出模具溫度值，與給定值一起通過PLC中的PID運(yùn)算，由FM351 多功能可控硅調(diào)壓擴(kuò)展模塊調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角使輸出電壓變化，從而控制加熱器功率使模具溫度保持在規(guī)定值。
2．電壓調(diào)節(jié)
流道中有12路加熱電壓的精確控制，在程序中向KDN-K351可控硅調(diào)壓模塊傳送設(shè)定電壓值，由可控硅調(diào)壓模塊調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角使輸出電壓變化，即可對流道中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)�？煽毓枵{(diào)壓擴(kuò)展模塊自動(dòng)完成電壓檢測與反饋功能，使輸出電壓穩(wěn)定.
3．報(bào)警
當(dāng)可控硅短路、開路、電壓超差以及可控硅調(diào)壓模塊故障時(shí)，可控硅調(diào)壓模塊可自動(dòng)向CPU模塊傳送故障信息，在觸摸屏上顯示報(bào)警畫面，通知故障類型以便維修。（包括溫度超差報(bào)警）。
4．其他
根據(jù)需要可在觸摸屏上顯示溫度曲線。
由于模具中的四路精確溫度控制有軟啟動(dòng)功能,從而使模具在開機(jī)時(shí)溫度緩慢上升,避免了對模具的熱沖擊,延長模具壽命。
所有操作均在觸摸屏上完成，實(shí)現(xiàn)各參數(shù)設(shè)定與顯示，以及各路輸出的啟停。面板設(shè)有急停按鈕。
五、總結(jié)
實(shí)際運(yùn)行表明，該系統(tǒng)完全滿足工藝要求。以先進(jìn)的PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的儀表系統(tǒng)后，不僅大大提高了設(shè)備運(yùn)行可靠性和控制精度，簡化了系統(tǒng)接線，而且以液晶顯示屏提升了人機(jī)界面的美觀度，更重要的是幫助設(shè)備廠家提高了產(chǎn)品的技術(shù)檔次，增加了產(chǎn)品的附加值。