温度自动控制系统的制作方法

文档序号:26129425发布日期:2021-08-03 13:14阅读:88来源:国知局
温度自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及纸浆模塑成型机技术领域,尤其涉及一种关于纸浆模塑成型机模具的温度自动控制系统。



背景技术:

纸浆模塑生产设备的温度控制系统的升级改造,对环保节能降耗和减轻人工劳动力有很重要的现实意义和环保意义。因为纸浆模塑制品采用植物纤维作为主原料,在生产过程当中,制品成型后一般含有较高的水分,需经过干燥工艺,干燥工艺利用燃油(汽),电或蒸汽、热油或其他介质作为热源经过加热板对模具加热,使纸浆制品模具具有较高的温度,温度一般为160℃-200℃,利用气压或液压压力,在高温、高压下压制纸托制品,达到干燥定型效果。

纸浆模塑成型机模具一般在一副上下模或一副以上,每一副模具的上下模的温度控制是至关重要的,它影响到成型机模具的开合模,制品干燥定型烘干时间等影响到设备运行,更关系到制品成品颜色、表面光洁度等,进而会影响到产品的质量。

目前纸浆模塑成型机的温度控制系统,一般包括以下几种类型:电加热控制系统、导热油加热手动调节控制系统。现有的导热油加热手动控制系统,可以实现对管道导热油流量大小调节,但需要经验丰富的人工调节各个手动阀,达到需要的温度及模具之间的温差,经验欠缺的人工是很难一一调整好,且调整周期长,操作不方便,不利于生产。

现有的电加热控制系统,每个模具加热是独立控制的,可以很好地实现温度自动控制,但是功率大能耗高,加热不均,电路故障率高。

而现有的导热油加热手动控制系统,每个模具加热板进入的导热介质温度是一样的,能够均匀的对模具加热,但模具之间温差不易控制,温度不能实现自动控制,调节温度波动幅度大,调节周期长,不易于员工快速掌握。

因此,为了进一步解决现有导热油加热温度控制系统中手动调节阀不能够自动控制的问题,现需提出一种关于纸浆模塑成型机模具的温度自动控制系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于解决上述问题,提供一种温度自动控制系统,可编程控制器用于读取模具组每一模具的预设参数并输出至温控仪,温控仪通过温度传感器实时获取每一模具的温度参数,并用于对比预设参数与温度参数的差值后输出第一模拟量信号参数至电动调节阀,以驱动电动调节阀自动调节开度进而调节每一模具的温度参数,从而实现电动调节阀自动控制开度,并且提升了模具组每一模具的温度控制的精度。

为实现上述目的,本实用新型采取了以下技术方案。

本实用新型提供一种温度自动控制系统,用于自动控制一模具组每一模具的温度参数,包括:一检测单元、一控制单元及一被控单元,其中,所述控制单元与所述检测单元连接,所述检测单元与所述被控单元连接,其中,所述控制单元用于读取每一模具的预设参数及用于实时获取每一模具的温度参数,并用于对比每一所述预设参数与每一所述温度参数的差值后输出第一模拟量信温度数至所述被控单元,以驱动所述被控单元自动调节每一模具的温度参数;并且,所述被控单元与所述控制单元连接,所述被控单元用于输出第二模拟量信号参数至所述控制单元。

进一步,所述控制单元包括一可编程控制器和多个温控仪,所述被控单元包括多个电动调节阀,所述可编程控制器与所述多个温控仪连接,每一所述温控仪与一所述电动调节阀连接;其中,所述可编程控制器用于读取每一所述模具的预设参数并输出至所述温控仪;并且,所述温控仪用于实时获取每一所述模具的温度参数,并用于对比每一所述温度参数与每一所述预设参数的差值后输出所述第一模拟量信号参数至每一所述电动调节阀,以驱动每一所述电动调节阀自动调节开度进而调节每一模具的温度参数。

进一步,多个所述电动调节阀与所述可编程控制器连接,每一所述电动调节阀用于自动调节开度后输出第二模拟量信号参数至所述可编程控制器。

进一步,所述自动控制系统还包括一人机单元,所述人机单元具有一触摸屏,所述触摸屏与所述可编程控制器连接,所述触摸屏用于工作人员设定所述模具组的预设参数,并且,所述可编程控制器用于读取所述预设参数、所述温度参数及所述第二模拟量信号参数,以及,所述触摸屏还用于显示所述预设参数、所述温度参数及所述第二模拟量信号参数。

进一步,所述检测单元用于实时检测每一模具的温度参数,所述检测单元包括多个温度传感器,每一所述温度传感器与每一所述温控仪对应连接,每一所述温度传感器用于检测每一模具的温度参数并反馈至对应的所述温控仪。

进一步,所述被控单元还包括多个加热板,每一所述电动调节阀与一所述加热板连接,每一所述温度传感器与一所述加热板对应连接,所述电动调节阀自动调节开度并用于改变所述加热板的温度参数,所述温度传感器用于实时检测所述加热板的温度参数。

进一步,所述可编程控制器扩展连接有通信模块、模拟量模块。

进一步,所述可编程控制器通过第一通信接口与所述多个温控仪连接,所述可编程控制器通过第二通信接口与所述触摸屏连接。

进一步,所述第一模拟量信号参数为4-20ma电流信号,所述第二模拟量信号参数为4-20ma电流信号。

本实用新型所述温度自动控制系统的积极效果是:

(1)本实用新型所述温度自动控制系统,利用可编程控制器读取模具组每一模具的预设参数并输出至对应的温控仪,温控仪通过温度传感器实时获取每一模具温度的变量参数,并且温控仪用于对比变量参数与预设参数的差值后输出第一模拟量信号参数至每一电动调节阀,以驱动每一电动调节阀自动调节开度,从而实现电动调节阀自动控制开度以改变加热板的管路介质流量参数,进而调节加热板的温度参数,并且实现精准的温度控制的效果。本实用新型所述温度自动控制系统,使用所述可编程控制器和所述温控仪相结合进行控制,以及选取所述电动调节阀代替现有技术中的手动调节阀,以使所述电动调节阀自动调节开度,从而实现对模具组每一模具的温度参数的自动调节。

(2)并且,由于使用所述温控仪对温度参数进行(pid控制技术)闭环控制技术调节,大大地减轻了所述可编程控制器的运行负担,提高了其运行效率,以及所述可编程控制器可扩展连接有通信模块、模拟量模块及其他特殊模块,以便于后续系统的升级改造。

(3)针对性地改善了原有技术所存在的缺陷,提高了对纸浆模塑成型机模具组的每一模具温度的精准控制,操作简单,使用效果好,有效提高了产品在生产过程中的质量。

(4)此外,所述温度自动控制系统的适用范围广,可以在工业生产领域广泛使用。

附图说明

图1为本实用新型温度自动控制系统的结构示意图。

图中的标号分别为:

1、检测单元;2、控制单元;

3、被控单元;4、人机单元;

10、温控仪;11、温度传感器;

20、可编程控制器;30、电动调节阀;

40、触摸屏;50、加热板;

12、第一通信接口;13、第二通信接口;

14、第一模拟量信号参数;15、第二模拟量信号参数。

具体实施方式

以下结合附图给出本实用新型温度自动控制系统的具体实施方式,但是应当指出,本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

请参阅图1,图1为本实用新型温度自动控制系统的结构示意图。本实用新型提供一种温度自动控制系统,适用于对纸浆模塑成型机模具组的每一模具变量参数的自动化控制,尤其适用于对所述每一模具的温度参数的自动化控制,即,在本实施例中,所述变量参数尤其指温度参数。如图1所示的,所述温度自动控制系统包括一检测单元1、一控制单元2、一被控单元3及一人机单元4。

续见图1,所述控制单元2与所述检测单元1及被控单元3连接,所述检测单元1与所述被控单元3连接。其中,所述控制单元2用于读取所述每一模具的预设参数及用于实时获取所述每一模具的温度参数,并用于对比所述预设参数与所述温度参数的差值后输出第一模拟量信号参数14至所述被控单元3,以驱动所述被控单元3自动调节所述每一模具的温度参数,并且,所述被控单元3用于输出第二模拟量信号参数15至所述控制单元2。

即,在本实施例中,定义所述温度参数对应为所述每一模具实时的温度参数,所述预设参数对应为设定的所述每一模具的目标温度。

续见图1,在本申请实施例中,所述检测单元1包括多个温度传感器11,所述控制单元2包括一可编程控制器20和多个温控仪10,所述被控单元3包括多个电动调节阀30,所述人机单元4包括一触摸屏40。

如图1所示的,每一所述温度传感器11通过连接线与每一所述温控仪10连接,每一所述温控仪10与一所述电动调节阀30对应连接,所述多个电动调节阀30与所述可编程控制器20连接;每一所述电动调节阀30与所述每一模具的一加热板50对应连接,及每一所述温度传感器11与所述每一模具的一所述加热板50对应连接。每一所述温度传感器11用于检测所述每一模具的温度参数并反馈至所述温控仪10,所述温度传感器11是指能感受温度并转换成可用输出电信号的传感器,所述温度传感器11的测量方式为接触式,所述温度传感器11固定于所述加热板50上以检测温度。

如图1所示的,所述可编程控制器20与所述多个温控仪10连接,所述可编程控制器20用于读取所述每一模具的预设参数并将每一所述预设参数写入每一所述温控仪10,每一所述温控仪10用于实时获取所述每一模具的温度参数,并且,每一所述温控仪10用于对比所述温度参数与所述预设参数的差值后输出第一模拟量信号14并传输至对应的一所述电动调节阀30,以驱动所述电动调节阀30自动调节开度,以及,每一所述电动调节阀30用于输出一第二模拟量信号15并输送至所述可编程控制器20,即,所述可编程控制器20用于读取每一所述电动调节阀30的所述第二模拟量信号15。

在本申请中,每一所述电动调节阀30自动调节开度以改变所述每一模具的管路介质流量参数,进而改变所述每一模具的加热板50的温度参数,以及所述温度传感器11用于实时检测所述加热板50的温度参数并用于将所述加热板50的温度参数反馈至所述温控仪10,所述管路介质流量参数与所述电动调节阀30的开度呈正相关,在本实施例中,所述管道介质流量参数具体为所述模具的管路导热油流量参数。

续见图1,所述触摸屏40用于采集并显示所述每一模具的预设参数,具体为,所述触摸屏40用于工作人员设定所述每一模具的预设参数,并且,所述触摸屏40与所述可编程控制器20连接,所述可编程控制器20用于读取每一所述预设参数,以及所述可编程控制器20用于将所述每一模具的温度参数、所述第二模拟量信号参数15写入至所述触摸屏40,所述触摸屏40用于显示所述每一模具的温度参数、所述预设参数及所述第二模拟量信号参数15,所述触摸屏40体现一种人机交互方式,方便人员进行快速准确地判断,能够控制所述模具的介质温差,便于员工操作,有利于利用所述触摸屏40对系统参数进行监控管理。

此外,还需要说明的是,所述温控仪10为具有集测量、调节及驱动功能为一体的仪表器件。例如,在本申请中,所述温控仪10作为执行机构,所述温控仪10用于输出所述第一模拟量信号参数14并用于驱动所述被控单元3的所述电动调节阀30自动调节开度并输出所述第二模拟量信号参数15。

在本实施例中,所述预设参数设为t0,所述温度参数设为t1,所述温控仪10用于对比t0与t1的差值,即差值=t0-t1,所述温控仪10输出的第一模拟量信号参数14是否驱动所述电动调节阀30,是由所述差值来决定的。本实施例中,只有当所述差值大于0时,所述温控仪10输出的第一模拟量信号参数14才用于驱动所述电动调节阀30调节开度,所述第一模拟量信号参数14的值为4ma~20ma。然而例如,当所述温控仪10的所述差值小于0时,所述温控仪10输出的第一模拟量信号参数14为4ma,所述电动调节阀30驱动开度为0%即全闭,并用于输出第二模拟量信号15为0。

在一种具体实施例中,当所述差值大于0,例如当所述温控仪10输出第一模拟量信号参数14的值为12ma,驱动所述电动调节阀30的开度调节为50%,所述电动调节阀30输出所述第二模拟量信号参数15的值为12ma。

在本实施例中,设x为所述温控仪10输出的第一模拟量信号参数14的电流信号值,y为所述电动调节阀30的开度,x、y满足以下转换公式:(x-4)/(20-4)=(y-0)/(100%-0)。

在本实施例中,所述可编程控制器20扩展连接有通信模块、模拟量模块。其中,所述通信模块用于读取写入所述温度参数、所述预设参数及所述管路介质流量参数、pid参数及其他系统参数,所述模拟量模块用于读取所述电动调节阀30输出的所述第二模拟量信号参数15。以及,所述可编程控制器20还可扩展连接有其他至少一特殊模块,以便于本申请所述自动控制系统的升级改造。

在本实施例中,如图1所示的,所述可编程控制器20通过第一通信接口12与所述多个温控仪10连接,所述可编程控制器20通过第二通信接口13与所述触摸屏40连接,所述第一通信接口12为rs485通信接口,所述第二通信接口13为rs485通信接口。具体地,所述可编程控制器20通过所述第一通信接口12将所述每一模具的所述预设参数写入所述温控仪10,所述可编程控制器20通过所述第一通信接口12读取所述温控仪10获取的所述每一模具的温度参数,所述可编程控制器20通过所述第二通信接口13读取所述触摸屏40设定的所述预设参数,所述可编程控制器20通过所述第二通信接口13将读取的所述每一模具的温度参数写入所述触摸屏40,以及所述可编程控制器20通过所述第二通信接口13将读取的所述第二模拟量信号参数15写入所述触摸屏40。

其中,每一所述电动调节阀30包括阀门、阀芯及底座,所述温控仪10用于输出所述第一模拟量信号参数14并用于传输至每一所述电动调节阀30,以驱动每一所述阀门改变所述阀芯与所述底座之间的截面积大小,从而控制所述管路介质流量,实现所述电动调节阀30自动控制开度。并且,所述电动调节阀30用于输出所述第二模拟量信号参数15并用于输送至所述可编程控制器20,以及通过所述可编程控制器20写入所述第二模拟量信号参数15至所述触摸屏40,以显示监控所述电动调节阀30的开度。

可优选地,所述温控仪10输出的所述第一模拟量信号参数14为4-20ma电流信号,相应地,每一所述电动调节阀30输出的所述第二模拟量信号参数15为4-20ma电流信号,以及,所述电动调节阀30的电源采用220v交流电,其中,4-20ma电流信号即为标准电流信号。

需要进一步说明的是,所述电动调节阀30包括电动执行器,所述电动执行器具有饲服功能,所述电动执行器用于接收所述温控仪10的所述第一模拟量信号参数14,所述第一模拟量信号参数14为4-20ma,且所述电动执行器用于将所述第一模拟量信号参数14转变成相对应的直线位移,所述电动调节阀30实现开度的自动控制,所述开度即所述阀芯与所述底座之间的截面积大小,进而实现对管路内介质或流体的流量工艺参数的连续自动调节的效果。

在本申请中,所述温度自动控制系统的所述温控仪10、所述可编程控制器20及所述电动调节阀30构成一闭环控制系统(pid控制技术)。本申请所述温度自动控制系统采用pid控制技术,以所述可编程控制器20与所述温控仪10为核心,所述可编程控制器20与所述温控仪10利用工业modbusrs485通讯技术,利用所述温控仪10控制所述电动调节阀30迅速而准确地实现对自身开度即所述管路介质流量参数的控制精度,进而达到多个所述模具的温度参数的控制。此外,利用pid技术可进一步利用所述温度参数绘制的温度曲线来分析每一所述模具的温度变化情况,便于人员在技术方面的分析改善。以及,利用所述温控仪10完成对所述模具的温度的闭环调节,大大减轻了所述可编程控制器20的运行负担,极大地提升了所述可编程控制器20的运行效率。

在其他实施例中,利用本申请所述温度自动控制系统,能够对所述纸浆模塑成型机模具的温度变量参数进行连续自动调节。在本申请中,所述自动控制系统不限于实现温度参数的自动控制,还适用于其他变量参数,如果将所述温度自动控制系统的所述温控仪10替换为其他类型的执行器,所述变量参数包括但不限于管道内介质或流体的温度、压力、流量、液位工艺参数。

本实用新型的优点在于,本实用新型所述温度自动控制系统,利用所述温控仪10获取各个模具的温度参数,所述温控仪10与所述可编程控制器20连接,所述可编程控制器20用于读取各个所述模具的温度参数及各个所述模具的预设参数写入至所述温控仪10,所述温控仪10用于对比每一所述预设参数与每一所述温度参数后输出第一模拟量信号参数14以驱动所述电动调节阀30,以实现所述电动调节阀30自动控制自身开度及管路介质流量参数,并且实现精准的温度控制的效果。从而,本实用新型所述温度自动控制系统,使用所述可编程控制器20和所述温控仪10相结合进行控制,以及选取所述电动调节阀30代替现有技术中的手动调节阀,以使所述电动调节阀30自动控制所述管路介质流量参数,从而实现对所述模具温度的自动调节。本申请所述温度自动控制系统针对性地改善了原有技术所存在的缺陷,提高了所述纸浆模塑成型机的模具温度的精准控制,操作简单使用效果好,有效提高了产品在生产过程中制品质量。此外,所述温度自动控制系统的适用范围广,可以在工业生产领域广泛使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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