http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-14 13:12:31 來源:貝加萊
在一個充滿前沿概念的時代,溫控仿佛是一個古老的話題,聽上也是如此樸實無華—zuoweiduzhedeninyexuhuijiaodetanlunzhegehuatishifouguoyuputong?raner,jiushierlun,zhequebingfeiyishi。nengyongyuhaoyongshiliangzhongbutongdechanpinshejitaidu,zaijintian,gaozhiliangfazhandeyaoyijiushizhuiqiuweiyonghutigong“好用”的係統,而不停留於過去“能用就行”的粗放時代。
溫控,普遍應用於機器的控製,在注塑、擠出、吹瓶、吹膜這類加熱成型的製造領域而言至關重要,同時、像單晶拉製、擴散、PECVD等光伏生產設備中,同樣大量的應用。隨著機器速度越來越高的要求,且材料的多樣性、產品的複雜性都使得溫度控製也變得不那麼簡單,同時,溫控水平也關乎能源消耗-與製造企業的成本緊密相關。
優秀的溫控關乎品質與效率
->高品質的產品:溫控精度對於品質會有較大的影響,注塑成型裏的翹曲、噴射、收縮痕等都是由於溫控不佳造成的缺陷,擠出中的焦燒、吹瓶中的硬頸、底部花狀瓣發白等都由於這種溫控的原因造成,對於消費者來說,當然看不到這些-因為必須隻能看到合格產品。但是,生產現場的人最清楚,這會造成大量的不良品帶來的成本上升。

->生產效率問題:盡管溫度控製屬於大延遲係統,但是,對於注塑、jichuzheleidaguimoshengchanyingyongeryan,ruguoshengchanjiepaiguodi,channengxiaolvjiuwufafahui,erwenduyoushigaileixingshebeideguanjiangongyicanshu,suliaoxingyedewendukongzhihaixuyaojuyougaosuxiangyingnengli-以應對快速的生產節拍需求。
->機器的靈活性:由於塑料加工的材料變化多樣性,產品厚度、規格的變化,使得其參數應該較強的自適應,並且可以實現對不同的加熱方式的自整定,以獲得生產的靈活性。
->成本,節能是關鍵,對於塑料製品加工來說,都是屬於加熱成型,如何降低能耗,這裏就有非常多的技能。
傳統溫控存在的問題
很多傳統的溫度控製方案基本上都是在“能用”這個水平上,而對於“好用”的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)是(shi)貝(bei)加(jia)萊(lai)一(yi)直(zhi)追(zhui)求(qiu)的(de)。在(zai)熱(re)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)中(zhong),經(jing)常(chang)需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)工(gong)藝(yi)需(xu)求(qiu)來(lai)設(she)定(ding)變(bian)化(hua)的(de)溫(wen)度(du)和(he)軌(gui)跡(ji),而(er)能(neng)用(yong)的(de)溫(wen)控(kong),其(qi)控(kong)製(zhi)過(guo)程(cheng)往(wang)往(wang)存(cun)在(zai)溫(wen)度(du)的(de)大(da)過(guo)衝(chong),這(zhe)會(hui)導(dao)致(zhi)超(chao)過(guo)目(mu)標(biao)溫(wen)度(du)過(guo)多(duo),係(xi)統(tong)超(chao)溫(wen)。而(er)另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),低(di)阻(zu)尼(ni)會(hui)導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)震(zhen)蕩(dang)劇(ju)烈(lie),一(yi)直(zhi)在(zai)目(mu)標(biao)溫(wen)度(du)上(shang)下(xia)波(bo)動(dong),會(hui)導(dao)致(zhi)加(jia)熱(re)過(guo)程(cheng)的(de)調(tiao)節(jie)時(shi)間(jian)變(bian)長(chang)並(bing)且(qie)不(bu)穩(wen)定(ding),這(zhe)兩(liang)種(zhong)常(chang)見(jian)的(de)情(qing)況(kuang)都(dou)是(shi)注(zhu)塑(su)、擠出等熱成型加工所需要避免的。
mappTemperature控製
mappTemperature是屬於貝加萊mappControl中閉環控製模塊之一,基於貝加萊在塑料、印刷、包裝、光伏工業多年的積累,積澱豐富應用經驗而開發的專業軟件組件,它有較強的適應力。

圖1-mapp的溫度控製模塊結構
在mappTemperature中設計了幾個環節來使得其變得“好用”,能夠帶來效率、穩定性、品質、能耗、易用性方麵的提升。它通過構建物理對象模型,並經由參數整定算法,為PID控製器、前饋、濾波、溫度設定軌跡來提供最優參數的獲取,並控製信號輸出來確保對象的響應以達到最終設定的目標。
1.設定溫度軌跡生成的策略
對於塑料工業的溫控來說,為了獲得更好的能源分配,必須在不同的階段(如加熱、保溫、冷卻)給予不同的溫度來降低不必要的能耗,這種會讓設定值發生變化,傳統PID容易產生過衝,貝加萊通過溫度的軌跡曲線生成,係統會沿著如圖2所示的斜坡來加熱,以獲得穩定的輸出。

圖2-同步加熱斜坡
這種實時斜坡跟隨能力,使得係統獲得無超調的卓越性能,保障所需的工藝控製精度,確保品質。
2.前饋控製-關乎效率
由於PIDkongzhihuiyouchaotiao,yinrulewenduxianfudanyouhuishidexitongshuchukongzhinenglidedaoyasuo,yinci,xuyaozengjiaqiankuihuanjielaitishengxiangyingnengli。duiyubeijialaiwendukongzhieryan,yinruqiankuikongzhi,bingzaishedingwendufashengbianhuashi,qiankuishuchukexunsudiejiaPID輸(shu)出(chu),提(ti)升(sheng)前(qian)期(qi)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)。但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)前(qian)饋(kui)控(kong)製(zhi)而(er)言(yan),有(you)效(xiao)的(de)模(mo)型(xing)識(shi)別(bie)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)更(geng)精(jing)準(zhun)的(de)前(qian)饋(kui)所(suo)需(xu)的(de)參(can)數(shu),對(dui)於(yu)前(qian)饋(kui)環(huan)節(jie),貝(bei)加(jia)萊(lai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)mappTemperature的自整定來獲得。
3.卡爾曼濾波
對於溫度的反饋而言,通常包含了幹擾,這些幹擾會造成PID頻繁調節,而通過卡爾曼濾波可以有效降低其調節的頻次,即,不要對所有的幹擾太過敏感。

圖3-貝加萊高精度高速溫控
mappTemperature的整定也包含對Kalman濾波參數的識別獲取,以更有效的評估反饋信號的有效性,平衡穩定性與快速響應的矛盾。
4.易用性問題
工程師為機器配置不同的溫度控製模塊,無論是單通道、 多通道、不同的工藝類型下,其應該有便捷的開發過程,盡量減少編程,而采用配置的方式來實現,在Automation Studio中的溫度控製即可實現這樣的快速開發,並與HMI有良好的交互接口,使得快速以直觀方式呈現。
mappTemperature與其它mapp模塊一樣可以根據應用配置、連接到不同的控製係統中,與配方管理模塊(mappRecipe)、報警(mappAlarm)、mappVIEW的曲線顯示形成邊界的軟件連接。

圖4-mapp溫控畫麵設計
並且,mappTemperature有非常高的靈活度,讓工程師來配置相關的參數,包括加熱冷卻、熱電偶類型、溫區組別、保護溫區、控製器參數資識別、加熱電流可測量、顯示界麵的可配置。
節能有技術
對於包含加熱與冷卻係統的溫控而言,盡管看上去溫控的目標是達到的,但是,由於加熱與冷卻對衝帶來的“內耗”無wu法fa被bei有you效xiao控kong製zhi,而er導dao致zhi了le其qi間jian的de能neng源yuan消xiao耗hao無wu法fa被bei有you效xiao控kong製zhi,而er貝bei加jia萊lai的de溫wen控kong對dui此ci予yu以yi策ce略lve性xing實shi現xian,即ji,通tong過guo對dui加jia熱re和he冷leng卻que的de變bian化hua率lv影ying響xiang獲huo得de占zhan空kong比bi的de差cha異yi,進jin而er有you效xiao的de調tiao節jie,從cong而er消xiao除chu這zhe種zhong內nei耗hao帶dai來lai的de能neng源yuan消xiao耗hao。
->分段加熱-軟啟動能力
mappTemperature中有一種預編程的功能,稱為軟啟動,它可以一鍵式實現機器組件的平穩加熱,從而最大程度地減少加熱元件的疲勞度 。均勻加熱可減少機械應力,並且有利於機器中的液體殘留物進行受控蒸發。

由於軟啟動功能避免了以最大功率操作和加熱元件,因此獲得了節能效果。
->負載同步加熱
塑(su)料(liao)工(gong)業(ye)被(bei)控(kong)對(dui)象(xiang)通(tong)常(chang)包(bao)含(han)多(duo)個(ge)溫(wen)度(du)的(de)情(qing)況(kuang),各(ge)個(ge)溫(wen)區(qu)負(fu)載(zai)大(da)小(xiao)不(bu)同(tong),加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)不(bu)同(tong),負(fu)載(zai)同(tong)步(bu)加(jia)熱(re)可(ke)以(yi)讓(rang)各(ge)個(ge)負(fu)載(zai)同(tong)時(shi)達(da)到(dao)設(she)定(ding)溫(wen)度(du),避(bi)免(mian)有(you)的(de)溫(wen)區(qu)先(xian)到(dao)達(da)了(le)設(she)定(ding)溫(wen)度(du),但(dan)相(xiang)鄰(lin)溫(wen)區(qu)還(hai)在(zai)加(jia)熱(re)中(zhong),會(hui)對(dui)其(qi)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)造(zao)成(cheng)影(ying)響(xiang)。
->無憂切換
有加熱和冷卻的係統,加熱和冷卻同時工作存在“內耗”,在zai一yi些xie係xi統tong中zhong,雖sui然ran看kan上shang去qu你ni達da到dao了le溫wen控kong目mu標biao,但dan是shi,你ni可ke能neng並bing沒mei想xiang到dao這zhe個ge目mu標biao是shi較jiao高gao內nei耗hao達da成cheng的de,貝bei加jia萊lai的de溫wen度du控kong製zhi同tong樣yang有you巧qiao妙miao的de策ce略lve來lai消xiao除chu這zhe種zhong內nei耗hao,細xi節jie往wang往wang在zai看kan不bu到dao的de地di方fang。
工程師的智慧必不可少
很多時候,人們似乎更喜歡所謂的“高科技”、認為越是前沿的東西就越先進,但是,製造業更需要的是靜下心來不斷打磨產品的工匠精神。他們總是在現場,與機器打交道、與各種材料、各種千奇百怪的客戶需求打交道,不斷的測試,進而形成了他們對於機器的理解,對於工藝的理解,成為一個專家。
專zhuan家jia,在zai貝bei加jia萊lai不bu但dan能neng解jie決jue問wen題ti,還hai能neng把ba這zhe種zhong經jing驗yan通tong過guo建jian模mo的de方fang式shi,形xing成cheng應ying對dui各ge種zhong變bian化hua的de模mo型xing,進jin而er通tong過guo軟ruan件jian的de模mo塊kuai化hua封feng裝zhuang成cheng為wei可ke被bei廣guang泛fan客ke戶hu應ying用yong的de模mo塊kuai—所謂工業軟件,正來自於此,來自於這些在一線的工程師,他們的辛勤、他們的智慧、他們為產業的付出。
貝加萊的模塊何止於一個溫度控製,這一切來自於廣泛的行業一線經驗積澱、專業的軟件工程封裝、客戶中心的服務精神。