中達電通AIC產品處 宗偉
【摘要】 本文重點
jieshaoletaidaliangzhongbutongxinghaodewendukongzhiqizaisuliaojichujishangyingyong。tongguoshangshuliangzhongyingyongkezhijichujidewendukongzhiqiyoulequanxindexuanze。zheyebijiangshijichujifangmiandexinqushi。
【Abstract】 This
article introduces the application of two kinds of Delta temperature controller in the plastic extrusion machine. Through this case, we can see a new choice of the temperature controller of this filed. It also will be a new trend.
【關鍵詞 】冷卻控製、雙PID、人機
【Keyword 】Cooling process control；dual PID control function；Human Machine Interface；
引言： 溫控部分一直是螺杆擠出機產品的核心部分；由you於yu擠ji出chu塑su料liao的de過guo程cheng中zhong，由you螺luo杆gan與yu塑su料liao物wu料liao之zhi間jian的de相xiang互hu摩mo擦ca會hui產chan生sheng較jiao大da的de熱re量liang給gei溫wen度du恒heng定ding帶dai來lai了le困kun難nan。如ru何he平ping衡heng熱re量liang的de補bu給gei與yu及ji時shi的de散san熱re成cheng為wei了le螺luo杆gan擠ji出chu的de永yong恒heng主zhu題ti。目mu前qian智zhi能nengPID溫控儀表以其低成本，易用性成為主要首選，但在PLC和(he)人(ren)機(ji)大(da)量(liang)出(chu)現(xian)在(zai)擠(ji)出(chu)機(ji)上(shang)後(hou)，溫(wen)度(du)模(mo)塊(kuai)與(yu)模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)開(kai)始(shi)向(xiang)傳(chuan)統(tong)儀(yi)表(biao)的(de)地(di)位(wei)發(fa)起(qi)了(le)挑(tiao)戰(zhan)。本(ben)文(wen)以(yi)考(kao)察(cha)台(tai)達(da)溫(wen)控(kong)產(chan)品(pin)在(zai)螺(luo)杆(gan)擠(ji)出(chu)機(ji)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)情(qing)況(kuang)，來(lai)分(fen)析(xi)應(ying)用(yong)趨(qu)勢(shi)。
關鍵詞： 冷卻、雙PID、儀表、集中控製、人機
正文：
隨著PLC、renjidengchanpinbuduandebeiyingyongdaosuliaojichuji，kongzhizhinenghuayujizhongkongzhilinianyijingkaishibeiguangdakehujieshou。yibiaocaozuodecanshucaozuo，yijiqicanshudefeizhongwenxianshikaishichengweizheyiqushidezuai。zuoweitaidawenkongqidetesechanpin――模塊型的DTC、DTE都提供了標準Modbus通訊協議，能很好的與各類PLC，人機通訊，並且都具有小巧，模塊化的特點。作為多路溫控產品，DTE10T單機可提供8路溫控通道，可很好的迎合擠出機需要多路溫控通道的特點，小巧的機身更能節約安裝空間。
眾多有前瞻性的廠商開始應用DTE來(lai)代(dai)替(ti)傳(chuan)統(tong)儀(yi)表(biao)以(yi)達(da)到(dao)提(ti)升(sheng)自(zi)身(shen)產(chan)品(pin)的(de)目(mu)的(de)，配(pei)合(he)人(ren)機(ji)，控(kong)製(zhi)的(de)集(ji)成(cheng)化(hua)大(da)大(da)提(ti)高(gao)，電(dian)控(kong)櫃(gui)的(de)體(ti)積(ji)也(ye)開(kai)始(shi)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)，獲(huo)得(de)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)一(yi)致(zhi)好(hao)評(ping)。
本文介紹的薄膜生產線上的螺杆擠出機部分，其單機用於控製筒體溫區以及模頭等，共采用16台達DTA4896R1產品。如圖1所示。
圖1 薄膜生產線上的螺杆擠出機
由於有一定數量的溫控，采用了體積較大的電控櫃；本ben溫wen控kong係xi統tong采cai用yong了le報bao警jing方fang式shi啟qi動dong筒tong體ti上shang的de冷leng卻que風feng機ji。報bao警jing方fang式shi具ju有you驅qu動dong快kuai，響xiang應ying明ming顯xian等deng特te點dian。但dan是shi也ye有you溫wen度du控kong製zhi不bu穩wen定ding的de缺que點dian。由you於yu采cai用yong的de定ding點dian溫wen度du啟qi動dong，完wan全quan忽hu略lve了le溫wen控kong係xi統tong中zhong的de熱re慣guan性xing。遇yu到dao某mou些xie摩mo擦ca係xi數shu較jiao大da的de物wu料liao，也ye有you溫wen度du過guo衝chong的de現xian象xiang。溫wen控kong結jie構gou具ju體ti見jian圖tu 2 。
圖 2 、溫控結構示意
隨著PLC、renjidengchanpinbuduandebeiyingyongdaosuliaojichuji，kongzhizhinenghuayujizhongkongzhilinianyijingkaishibeiguangdakehujieshou。yibiaocaozuodecanshucaozuo，yijiqicanshudefeizhongwenxianshikaishichengweizheyiqushidezuai。zuoweitaidawenkongqidetesechanpin：模塊型的DTC,DTE都提供了標準Modbus通訊協議，能很好的與各類PLC、人機通訊。並且都具有小巧，模塊化的特點。作為多路溫控產品，DTE10T單機可提供8路溫控通道。可很好的迎合擠出機需要多路溫控通道的特點。小巧的機身更能節約安裝空間。
眾多有前瞻性的廠商開始應用DTE來(lai)代(dai)替(ti)傳(chuan)統(tong)儀(yi)表(biao)以(yi)達(da)到(dao)提(ti)升(sheng)自(zi)身(shen)產(chan)品(pin)的(de)目(mu)的(de)。配(pei)合(he)人(ren)機(ji)。控(kong)製(zhi)的(de)集(ji)成(cheng)化(hua)大(da)大(da)提(ti)高(gao)。電(dian)控(kong)櫃(gui)的(de)體(ti)積(ji)也(ye)開(kai)始(shi)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)，並(bing)獲(huo)得(de)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)一(yi)致(zhi)好(hao)評(ping)。
圖 3 ， DTE 提供的雙 PID 控製方式
由於采用了 DTE ，整(zheng)個(ge)設(she)備(bei)本(ben)體(ti)得(de)以(yi)縮(suo)小(xiao)，控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)上(shang)隻(zhi)安(an)裝(zhuang)了(le)一(yi)台(tai)人(ren)機(ji)，一(yi)個(ge)急(ji)停(ting)開(kai)關(guan)，以(yi)及(ji)一(yi)個(ge)工(gong)作(zuo)指(zhi)示(shi)等(deng)。簡(jian)潔(jie)的(de)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)，全(quan)中(zhong)文(wen)的(de)操(cao)作(zuo)界(jie)麵(mian)，相(xiang)比(bi)操(cao)作(zuo)傳(chuan)統(tong)儀(yi)表(biao)的(de) LED 顯示參數更直觀與易懂。如圖 4 所示。
圖4 、小巧的DTE 節約安裝空間，豔麗的中文操作界麵（台達DOP-B 人機）
DTE不僅帶來了操作界麵的變革，它提供的雙PID控製方式（雙向控製）gengnengweijichujikongwenxiaoguodailaitisheng。suoweishuangxiangkongzhi，jiushiwenkongqitigongliangzushuchu，yizuweijiare，lingyizuweilengque。zailiangzushuchujiaotihuogongtongyunxingdeqingkuangxiahenhaodewendingkongzhiwendu。zaimouxieyouzifaredeqingkuangxia，nenghenhaodeyingyong。jichujizaijichuwuliaoshiyouyumocayuanyin，zifadereliangburongxiaoshi。suiranzaijichudekaishixuyaodianreqidaliangreliangbugei，danshisuizhebuduandejichu。mocashengchengdereliangjiangshiwenduguochongdezhuyaoyuanyin。
DTE10T在擴展輸出模塊後，SUB1輸出口可定義為冷卻輸出控製。利用雙PID計ji算suan，在zai溫wen度du沒mei有you衝chong過guo設she定ding值zhi時shi，溫wen控kong器qi就jiu可ke提ti前qian啟qi動dong冷leng卻que風feng機ji，避bi免mian了le溫wen度du從cong高gao不bu下xia的de情qing，並bing能neng保bao持chi溫wen度du穩wen定ding性xing。個ge人ren認ren為wei報bao警jing驅qu動dong的de冷leng卻que模mo式shi總zong將jiang由you於yu控kong溫wen不bu穩wen定ding等deng原yuan因yin被bei淘tao汰tai。雙shuangPID控製方式必定是追求更高控溫精度的首選。如圖5所示。
圖 5 ， DTE 提供的雙 PID 控製方式
DTE10T 中雙 PID 控製中還加入了不動作區（ Deadband ）概念。即在某個特定的溫度區間內。既不補充熱量也不進行冷卻動作， OUT1 與 OUT2 均(jun)無(wu)輸(shu)出(chu)。完(wan)全(quan)靠(kao)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)發(fa)熱(re)和(he)外(wai)界(jie)散(san)熱(re)和(he)物(wu)料(liao)流(liu)動(dong)的(de)熱(re)量(liang)損(sun)失(shi)來(lai)維(wei)係(xi)熱(re)平(ping)衡(heng)。在(zai)擠(ji)出(chu)機(ji)特(te)殊(shu)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)，不(bu)動(dong)作(zuo)區(qu)為(wei)良(liang)好(hao)的(de)控(kong)溫(wen)效(xiao)果(guo)有(you)著(zhe)特(te)殊(shu)的(de)作(zuo)用(yong)。 而且 DTE 每個通道相互隔離，參數設置也互不影響。每個通道都可單獨設定不動區等參數。如圖 6 所示。
圖 6 ， DTE10T 中雙 PID 控製中的不動作區（ Deadband ）
DTE 對於參數的設置完全可以采用 DTE 專用的 PC 軟件來完成， 全中文的DTE 設置畫麵簡單明了 。不動區等參數需要結合現場實際工況來分析與設定。塑料擠出機一般可設置在 :0.~2 之間，而 PID 參數可以借助 AT 自動完成。
圖7、全中文的DTE設置畫麵
雖然在冷卻的硬件架構上與報警方式相同，但是冷卻風機的輸出量是由PID運(yun)算(suan)出(chu)的(de)，相(xiang)比(bi)兩(liang)位(wei)式(shi)的(de)報(bao)警(jing)冷(leng)卻(que)方(fang)式(shi)，可(ke)以(yi)更(geng)精(jing)確(que)的(de)保(bao)證(zheng)冷(leng)卻(que)輸(shu)出(chu)的(de)合(he)理(li)性(xing)，有(you)效(xiao)的(de)抑(yi)製(zhi)溫(wen)度(du)過(guo)衝(chong)現(xian)象(xiang)。在(zai)控(kong)溫(wen)方(fang)式(shi)上(shang)可(ke)謂(wei)上(shang)了(le)一(yi)個(ge)台(tai)階(jie)。
結束語：
擁有雙PID控製,標準485通訊，小巧安裝體積等特點的DTE越來越受用戶的喜愛。在結構上迎合了客戶集中控製的需求。而在控溫方式上雙PID的方式更提升了控溫效果。隨著自動化設備逐漸出現小型化，模塊的趨勢,對於溫度控製部分的要求自然也越趨向於靈巧，便捷，以及模塊集成化。DTE的各項設計初衷都很好的迎合了這個潮流。
作者簡介：
宗偉，出生於1981 年 06 月(yue)，畢(bi)業(ye)於(yu)上(shang)海(hai)電(dian)機(ji)學(xue)院(yuan)機(ji)械(xie)係(xi)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)及(ji)自(zi)動(dong)化(hua)專(zhuan)業(ye)，現(xian)就(jiu)職(zhi)於(yu)中(zhong)達(da)電(dian)通(tong)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)儀(yi)表(biao)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)處(chu)，主(zhu)要(yao)專(zhuan)注(zhu)於(yu)台(tai)達(da)儀(yi)表(biao)的(de)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)以(yi)及(ji)市(shi)場(chang)開(kai)發(fa)
