一、概述

热流道是一种广泛应用于塑料模具行业的温度控制装备，是塑料注塑模浇注流道系统的一种先进技术装备，是塑料注塑成型工艺发展的一个热点方向。北京凯迪恩公司与某聚脂模具厂利用深圳市步进科技有限公司自主研发的 Kinco-K3 系列 PLC和可控硅调压模块 ， 共同开发了一种 热流道控制系统，其中包括 4 路温度控制和 12路电压调节。

二、实现功能

根据工艺要求，控制系统实现如下功能：

1．对 4 路温度可进行分别设定和 PID 控制，精度± 1 ℃ 。

2．对 12 路（多路）电压可进行分别设定和控制。

3．4 路温度脱离规定范围报警。

4．12 路（多路）电压脱离规定范围报警。

5．输出元件（可控硅）短路和断路报警。

6．可显示所有实际温度值，与所有实际输出电压值。

三、可控硅模块介绍

可控硅（SCR）是在工业自动化领域使用广泛的电压控制功率器件。控制可控硅(SCR)的导通角使可控硅输出电压连续可调，因此大量应用于温度控制、灯光调节、电机调速等领域。步进科技开发的专用于可控硅控制的可控硅调压模块（FM351），该模块是Kinco-K3系列PLC的扩展功能模块，连接在CPU的扩展总线上。FM351具有以下特点：

1．每个可控硅扩展模块可控制四只可控硅（SCR）；

2．控制方式由程序向可控硅模块写入输出电压值，调节过程由该模块自身完成，能够实现：

·开环控制

可控硅输出的电压随外部电网电压的变化而变化。

·闭环反馈控制

可控硅输出电压会稳定在用户设定的电压值附近。它会随外部电网电压的变化自动调整可控硅的触发时间，从而使实际输出的电压始终都稳定在设定的电压值附近。

3．报警检测

l 开环控制：“可控硅断开”报警、“可控硅短路”报警；

l 闭环控制：“可控硅断开”报警、“可控硅短路”报警、实际输出电压超出设定值± 10V 报警、可控硅模块和 CPU 模块之间通信出错报警；

四、控制系统实现

控制核心 PLC 选用 Kinco-K3 系列的 PLC。

Kinco-K306-24AR ，主机一台，它带有 14 个输入 /10 个继电器输出。

Kinco-K331-04TC ，热电偶温度测量扩展模块一个。

Kinco-K351 ， 多功能可控硅调压扩展模块 4 个。

BTA40 双向可控硅 16 只。

触摸屏作为人机界面。

1．温度反馈控制

模具中有四路精确温度控制，采用 Kinco-K331-04TC 热电偶温度测量模块测量出模具温度值，与给定值一起通过PLC中的PID运算，由 FM351 多功能可控硅调压扩展模块调节可控硅的导通角使输出电压变化，从而控制加热器功率使模具温度保持在规定值。

2．电压调节

流道中有12路加热电压的精确控制，在程序中向 Kinco-K351 可控硅调压模块传送设定电压值，由可控硅调压模块调节可控硅的导通角使输出电压变化，即可对流道中的温度进行调节。可控硅调压扩展模块自动完成电压检测与反馈功能，使输出电压稳定.

3．报警

当可控硅短路、开路、电压超差以及可控硅调压模块故障时，可控硅调压模块可自动向CPU模块传送故障信息，在触摸屏上显示报警画面，通知故障类型以便维修。（包括温度超差报警）。

4．其他

根据需要可在触摸屏上显示温度曲线。

由于模具中的四路精确温度控制有软启动功能,从而使模具在开机时温度缓慢上升,避免了对模具的热冲击,延长模具寿命。

所有操作均在触摸屏上完成，实现各参数设定与显示，以及各路输出的启停。面板设有急停按钮。

五、总结

实际运行表明，该系统完全满足工艺要求。以先进的 PLC控制系统取代传统的仪表系统后，不仅大大提高了设备运行可靠性和控制精度，简化了系统接线，而且以液晶显示屏提升了人机界面的美观度，更重要的是帮助设备厂家提高了产品的技术档次，增加了产品的附加值。