一、概述

熱流道是一種廣泛應用于塑料模具行業的溫度控制裝備，是塑料注塑模澆注流道系統的一種先進技術裝備，是塑料注塑成型工藝發展的一個熱點方向。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的KDN-K3系列PLC和可控硅調壓模塊，共同開發了一種熱流道控制系統，其中包括4路溫度控制和12路電壓調節。

二、實現功能

根據工藝要求，控制系統實現如下功能：

1． 對4路溫度可進行分別設定和PID控制，精度±1℃ 。
2． 對12路（多路）電壓可進行分別設定和控制。
3． 4路溫度脫離規定范圍報警。
4． 12路（多路）電壓脫離規定范圍報警。
5． 輸出元件（可控硅）短路和斷路報警。
6． 可顯示所有實際溫度值，與所有實際輸出電壓值。

三、可控硅模塊介紹

可控硅（SCR）是在工業自動化領域使用廣泛的電壓控制功率器件。控制可控硅(SCR)的導通角使可控硅輸出電壓連續可調，因此大量應用于溫度控制、燈光調節、電機調速等領域。凱迪恩公司開發的專用于可控硅控制的可控硅調壓模塊（FM351），該模塊是KDN-K3系列PLC的擴展功能模塊，連接在CPU的擴展總線上。FM351具有以下特點：

1． 每個可控硅擴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，調節過程由該模塊自身完成，能夠實現：

· 開環控制

可控硅輸出的電壓隨外部電網電壓的變化而變化。

· 閉環反饋控制

可控硅輸出電壓會穩定在用戶設定的電壓值附近。它會隨外部電網電壓的變化自動調整可控硅的觸發時間，從而使實際輸出的電壓始終都穩定在設定的電壓值附近。

3． 報警檢測

· 開環控制：“可控硅斷開”報警、“可控硅短路”報警；

· 閉環控制：“可控硅斷開”報警、“可控硅短路”報警、實際輸出電壓超出設定值±10V報警、可控硅模塊和CPU模塊之間通信出錯報警；

四、控制系統實現

控制核心PLC選用KDN-K3系列的PLC。
KDN-K306-24AR，主機一臺，它帶有14個輸入/10個繼電器輸出。
KDN-K331-04TC，熱電偶溫度測量擴展模塊一個。
KDN-K351， 多功能可控硅調壓擴展模塊4個。
BTA40 雙向可控硅16只。
觸摸屏作為人機界面。

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運算，由FM351 多功能可控硅調壓擴展模塊調節可控硅的導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定值。

2．電壓調節

流道中有12路加熱電壓的精確控制，在程序中向KDN-K351可控硅調壓模塊傳送設定電壓值，由可控硅調壓模塊調節可控硅的導通角使輸出電壓變化，即可對流道中的溫度進行調節。可控硅調壓擴展模塊自動完成電壓檢測與反饋功能，使輸出電壓穩定.

3．報警

當可控硅短路、開路、電壓超差以及可控硅調壓模塊故障時，可控硅調壓模塊可自動向CPU模塊傳送故障信息，在觸摸屏上顯示報警畫面，通知故障類型以便維修。（包括溫度超差報警）。

4．其他

根據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功能,從而使模具在開機時溫度緩慢上升,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，實現各參數設定與顯示，以及各路輸出的啟停。面板設有急停按鈕。

五、總結

實際運行表明，該系統完全滿足工藝要求。以先進的PLC控制系統取代傳統的儀表系統后，不僅大大提高了設備運行可靠性和控制精度，簡化了系統接線，而且以液晶顯示屏提升了人機界面的美觀度，更重要的是幫助設備廠家提高了產品的技術檔次，增加了產品的附加值。(end)