[实用新型]一种多路PID温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，涉及一种多路PID温度控制装置。

背景技术

在自动控制领域，单变量的PID控制系统已经非常成熟且被广泛应用，如在模具温度控制机（简称模温机）中就有广泛的应用。由电加热管加热的热板系统是模具温度控制机器主要形式之一，在现有的模温机中，普遍采用单变量PID控制器来实现温控，在较大的加热系统中，采用多个独立的温控系统来做温度控制。这种方式虽然单个温控装置实现了较高精度的控制，但由于各个加热管功率、加热管间距、散热环境等因素的不同，各加热单元之间又是独立没有关联的，这使得模温机热板的局部温差较大，尤其是动态精度难以达到较高要求，严重限制了塑料模具加工的工艺水平。

针对上述存在的问题，现有的中国专利公开文献提出了一种光学级透明制品用高精密注塑机[申请号：CN201210240993.0]，其包括温控系统，温控系统包括多个彼此独立的子系统，每一子系统包括PID运算模块、温度检测传感器、控制模块、一组加热模块以及水流量控制阀；温度检测传感器检测其所处位置的温度值并输出至PID运算模块，PID运算模块根据检测温度值与设定值的偏差进行PID计算从而输出控制信号至控制模块，控制模块根据控制信号控制加热模块开启或闭合以及控制水流量控制阀的开启或闭合。本实用新型虽然使得注塑机加热更加精确，但是该实用新型通过控制加热模块开启或闭合以及控制水流量控制阀的开启或闭合来实现模具加热平衡和均匀，频繁的开启和关闭加热模块，容易对加热模块的寿命造成影响，并且没有解决加热板的动态温度均衡性达到一致的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多路PID温度控制装置，该控制装置能够使模温机加热板动态温度均衡性保持一致，动态精度高，模具加热均匀。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种多路PID温度控制装置，其特征在于，该控制装置包括交流电源、若干个温度传感器、若干个晶闸管功率调节器、若干个加热管和用于接收由各温度传感器输送的温度值并根据PID的算法计算出下一时刻对应加热管的功率调节方向从而控制晶闸管功率调节器进行调节的控制单元，所述的每个加热管对应一个温度传感器和晶闸管功率调节器，所述的每个温度传感器分别与控制单元的输入端连接，所述的每个晶闸管功率调节器分别与控制单元的输出端连接，所述的交流电源通过晶闸管功率调节器与加热管连接。

该多路PID温度控制装置中的每个温度传感器对应检测一个加热管所处位置的温度值并将该检测的温度值输送给控制单元，控制单元分别对该接收到的温度值进行处理并根据PID的算法计算出下一时刻温度传感器所对应的加热管的功率调节方向，其在控制单元内预先存储目标温度值，在PID的算法中主要是根据采样温度值逼近目标温度值的趋势来决定增减功率，再将该得出的信号输送给控制单元，控制单元根据接收的信号控制晶闸管功率调节器工作，晶闸管功率调节器通过调节晶闸管的导通占空比来调节输出功率。本多路PID温度控制装置可实现各个加热管的分别调节，从而使各个加热管的输出温度分别达到目标温度值，实现模具加工的均匀性。

在上述的多路PID温度控制装置中，所述的若干个加热管分布于模具型腔内不同的位置，其加热管根据加热板和模具型腔以及模具的外形来确定安装的位置。在对塑料模具进行加工时，因为模具型腔以及模具的外形的不同来设置加热管在加热板上的位置，其加热管的分布并不是均匀分布的，加热管可能在有些地方分布密集，有些地方分布稀疏，可有效提高整个塑料模具在加工过程中各个点的温度达到平衡，提高加工模具的质量。

在上述的多路PID温度控制装置中，所述的温度传感器安装在加热板上，其根据所述加热管在加热板上所设置的位置分别对应设置一个。根据加热管在加热板上所设置的位置分别对应设置一个温度传感器，可对模具的各点温度分别进行控制，操作方便。

在上述的多路PID温度控制装置中，所述的加热管至少有3个，温度传感器和晶闸管功率调节器与加热管的个数相同。

在上述的多路PID温度控制装置中，所述的控制单元上还连接有用于检测交流电的过零点的过零检测电路。增加过零检测电路，能够精确控制晶闸管的开启时间，从而调整晶闸管的导通占空比。

在上述的多路PID温度控制装置中，所述的控制单元包括控制器、用于将温度传感器检测到的模拟信号转换成数字信号的模数转换器和用于存储目标温度值以及各个温度传感器检测到的温度值的存储器，所述的模数转换器和存储器分别与控制器连接。

在上述的多路PID温度控制装置中，所述的控制器为单片机。