[发明专利]一种精密注塑机料筒温度控制方法

说明书

本发明公开了一种精密注塑机料筒温度控制方法，包括PID参数值获取阶段和温度调控阶段，在PID参数值获取阶段中，周期性获取每个温度段的温度数据和时间数据，确定每个温度段的温度上升斜率，基于温度上升斜率和时间数据，采取斜率和坐标点的方式计算得到每个温度段的温度线后得到每个温度段的温度线与时间轴的交点，然后计算得到每个温度段的延迟时间，最后根据Ziegler‑Nichols方法实现每个温度段的PID参数值的确定，在确定并设定每个温度段的PID参数值后，进入温度调控阶段进行温度PID调控；优点是能够根据不同的料筒对象自动求解出PID参数且求解过程简单，求解出的PID参数控制精度较高。

技术领域

本发明涉及一种温度控制方法，尤其是涉及一种精密注塑机料筒温度控制方法。

背景技术

目前，在工业领域，精密注塑机扮演着无可代替的角色，其中精密注塑机温度控制是一个重要的课题。精密注塑机中的温度控制主要包括液压油温度、模具温度和料筒温度的控制。液压油温度的控制方式主要采取物理降温的方式——通过冷却水降温，可满足生产要求；模具由于具有散热快的特点，因此其温度控制也较容易；精密注塑机的料筒温度精度对所生产的产品品质影响较大，当料筒温度较低时，产品原料在料筒中的流动性差，螺杆带动原料注射时需要更大的能耗，甚至会对螺杆或注塑机的注射口造成损害；温度过高时，原料的分子会分解，甚至烧焦影响产品的色泽与品质。因此，如何使精密注塑机料筒温度得到精准控制，引起了国内外研究人员的重视和广泛研究。

目前，精密注塑机料筒温度采用的控制方法主要是比例(Proportion)-积分(Integral)-微分(Derivative)控制(简称为PID控制)，PID控制是一种不基于模型的控制方式，不同的精密注塑机采用不同的PID控制参数，甚至在相同的精密注塑机不同的工况下也要采用不同的PID控制参数，对于这些PID控制参数的调整主要依靠工程师或技术人员的行业经验。由于温度变化是一个慢过程，一组控制参数(PID控制参数)的调试需要花费较长的时间；因此这种根据手动调整PID控制参数的方案存在着浪费厂家生产时间的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不会影响精密注塑机的加热效率，控制过程简单，控制精度较高的精密注塑机料筒温度控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种精密注塑机料筒温度控制方法，包括以下步骤：

步骤1、在精密注塑机料筒的每个温度段设置用于给温度段加热的功率圈和用于采集该温度段温度的温度传感器，每个传感器和每个功率圈均与精密注塑机的控制器连接，在精密注塑机的控制器中设定参数获取温控周期和温度调控周期，将参数获取温控周期记为Cycle_Time，将温度调控周期记为Cycle_Time1，Cycle_Time的取值为6-13秒,Cycle_Time1的取值等于Cycle_Time，将第i个温度段处设置的功率圈的最大加热功率记为u_{max_i}，第i个温度段中的i表示第i个温度段的编号，i＝1,2,…,n；

步骤2、进入精密注塑机料筒温度PID参数值获取阶段，具体过程为：

步骤2-1、开启所有温度段设置的功率圈，使每个温度段设置的功率圈以其最大加热功率u_{max_i}开始工作，将开启时刻记为t_{i_start}，将开启时刻第i个温度段的温度记为T_{i_start}；设定参数获取温控周期变量，将其记为q，对q进行初始化，令q＝1；

步骤2-2、进入第q个参数获取温控周期，对精密注塑机料筒温度进行第q次控制，具体过程为：

A.将第q个参数获取温控周期的第i个温度段的温度上升斜率记为Slop_{i_q}；采用公式(1)计算得到Slop_{i_q}，