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)的一種先進技術(shù)裝備，是塑料注塑成型工藝發(fā)展的一個熱點方向。北京凱迪恩公司與某聚脂模具廠利用深圳市步進科技有限公司自主研發(fā)的 Kinco-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、實現(xiàn)功能
根據(jù)工藝要求，控制系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能：
1．對 4 路溫度可進行分別設(shè)定和 PID 控制，精度± 1 ℃ 。
2．對 12 路（多路）電壓可進行分別設(shè)定和控制。
3．4 路溫度脫離規(guī)定范圍報警。
4．12 路（多路）電壓脫離規(guī)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(yè)自動化領(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)、電機調(diào)速等領(lǐng)域。步進科技開發(fā)的專用于可控硅控制的可控硅調(diào)壓模塊（FM351），該模塊是Kinco-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(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
可控硅輸出電壓會穩(wěn)定在用戶設(shè)定的電壓值附近。它會隨外部電網(wǎng)電壓的變化自動調(diào)整可控硅的觸發(fā)時間，從而使實際輸出的電壓始終都穩(wěn)定在設(shè)定的電壓值附近。
3．報警檢測
l 開環(huán)控制：“可控硅斷開”報警、“可控硅短路”報警；
l 閉環(huán)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(shè)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(tǒng)實現(xiàn)
控制核心 PLC 選用 Kinco-K3 系列的 PLC。
Kinco-K306-24AR ，主機一臺，它帶有 14 個輸入 /10 個繼電器輸出。
Kinco-K331-04TC ，熱電偶溫度測量擴展模塊一個。
Kinco-K351 ， 多功能可控硅調(diào)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 Kinco-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(diào)壓擴展模塊調(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 Kinco-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行調(diào)節(jié)?？煽毓枵{(diào)壓擴展模塊自動完成電壓檢測與反饋功能，使輸出電壓穩(wěn)定.
3．報警
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，可控硅調(diào)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(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(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)
實際運行表明，該系統(tǒng)完全滿足工藝要求。以先進的 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。