以PLC為控制核心的模具溫度控制系統

在模具注射成型過程中，根據變模溫注射工藝對模具溫度控制的要求，通過溫控設備控制系統控制相關管路閥門的啟閉，使模具內部管道中的加熱，冷卻介質交替變換，從而實現模具溫度的動態控制。采用這種溫度控制系統的RHCM注射工藝可分為以下4個工作階段。

(1)在注塑機控制合模過程中，模溫控制器控制相關設備向模具內加熱冷卻水路管道中通入高溫熱水，快速加熱模具。

(2)模具溫度到達所要求的溫度后，停止向模具內加熱，同時注塑機開始注射，注射工藝進入充模階段，在熔體充模過程中，利用高溫熱水保持模具溫度的恒定。

(3)當注射保壓完成后，模溫控制器控制相關設備向模具內加熱冷卻水路管道中通人冷卻水，使模具快速降溫。

(4)當模具溫度降低到要求的溫度時，利用壓縮空氣將管道中殘留的冷卻水吹出，為下一個注射循環做好準備。完成上述過程后，注塑機控制開模，在頂出機構的作用下取出塑件，從而完成一個塑件的生產循環。

本系統主要有控制對象主要為水泵電機與電磁閥，根據工藝流程進行不同的動作。工作方式分為全自動模式和手動模式。全自動模式分為準備程序（熱水內循環）、加熱模具程序、冷卻模具程序、模具水路中冷水吹除程序。按設計要求，各步序按照在工藝分別設定的時間依次循環進行。手動模式則可按需要單獨進行其中的步序，方便系統調試。

PLC有著運算速度高、指令豐富、功能強大、可靠性高、使用方便、編程靈活、抗干擾能力強等特點，觸摸屏是一種新型可編程控制終端，反應速度決、節省空間，易于交流等特點適用于現場控制，因此在工藝參數較多又需要人機交互時使用基于觸摸屏的PLC 控制技術可提高整個生產的自動化控制水平、減輕勞動強度、提高勞動生產率和降低生產成本。

為此提出應用PLC和觸摸屏技術的RHCM溫控系統，實現高光注射對溫度控制系統的要求，PLC還可對系統的水位、溫度、壓力進行閉環控制，出現故障時及時報警。實現對注射模溫度的動態、高效、穩定控制。觸摸屏是一種新型可編程控制終端，反應速度快、節省空間，易于交流等特點適用于現場控制，因此在工藝參數較多又需要人機交互時使用基于觸摸屏的PLC控制技術可提高整個生產的自動化控制水平，

本設計采用FX2N-64MT-O01系列的PLC，此 PLC為三菱基本型，共有32個輸入和32個輸出，由于有溫度、壓力模擬量的輸入輸出，故外加了 FX2N-4AD、FX2N-4AD-PT壓力溫度A/D轉換模塊。

FX2N PLC控制程序是在GX Developer軟件環境下編寫。GX Developer軟件是在windows平臺上運行的編程軟件，支持STC、LAD、FBD等3種編程語言，并可以在三者之間隨時切換，為用戶開發、編輯和監控自己的應用程序提供了良好的編程環境。根據高光注射溫度控制系統要求，RHCM系統控制程序主要包括溫度、壓力檢測與控制程序、模具加熱程序、冷卻程序和吹除冷水程序這四大部分。

為了方便操作和實時監視系統溫度與壓力，實現良好的人機交互性能，本設計中采用了維控777A系列觸摸屏。該系列觸摸屏擁有良好的配方功能，同時還具有線上模擬和離線模擬等功能。

觸摸屏畫面采用與屏配套的組態軟件Levi Studio編制，在屏上可分別設定加熱模具、冷卻模具和吹除冷水的時間以及熱水較高溫度。當按下預備后，RHCM系統進行溫度、壓力檢測并運行相應程序。然后通過自動和手動按鈕可分別進行兩種不同模式工作。

本文介紹了以高溫熱水為媒介的RHCM高光注射溫控系統的設計原理，通過于PLC和觸摸屏的聯合應用，簡化了現場操作，提高了高光注射生產的自動化控制水平，減輕了勞動強度，提高勞動生產率和降低生產成本。