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

　　4.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

　　由于葉片成型模具是分為多個回路進行加熱的，故在一個總控制器用于協(xié)調(diào)各路加熱溫度的基礎(chǔ)上，每個單回路則分別進行各自區(qū)域的溫度采集以及對溫度場的加熱，恒溫保持與冷卻工作。整個系統(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個方面的基本功能，即實時控制功能、顯示功能、數(shù)據(jù)處理功能、報警和故障處理功能［4］。根據(jù)上述系統(tǒng)的主要功能，對該多路溫度控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。整個溫度測控系統(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)行機構(gòu)三部分介紹該系統(tǒng)整體體系結(jié)構(gòu)。

　?。?）溫度傳感與采集

　　以單區(qū)溫度測量為例，每個單區(qū)的型腔內(nèi)設(shè)置兩個測溫點，每個單區(qū)的控制點溫度測量使用2個歐姆龍公司的e52-p10ae型pt100熱電阻，測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)測溫不導(dǎo)電，故pt100無需安裝絕緣套管。同時，采用pt100型熱電阻測溫可以有效避免采用熱電偶作為傳感器所產(chǎn)生的冷端補償誤差，提高溫度測量的精確度。4通道輸入模塊cj1w-ad04u進行溫度數(shù)據(jù)采集。

　?。?）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，可以直接實現(xiàn)多段溫度及斜率控制。根據(jù)模具溫控系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，用戶系統(tǒng)需要對以下內(nèi)容進行程序開發(fā)：動畫顯示，編制控制策略，輸出實時曲線、歷史曲線、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，操作界面和菜單設(shè)計，外部設(shè)備連接，運行測試等。

　?。?）輸出控制模塊與執(zhí)行機構(gòu)

　　該系統(tǒng)采用16通道輸出控制模塊cj1w-od211通過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表2。所配備的控制裝置最多支持68個單回路的溫度控制。