凯迪恩PLC在热流道上的应用

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凯迪恩公司自主研发的KDN-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。凯迪恩公司开发的专用于可控硅控制的可控硅调压模块（FM351），该模块是KDN-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KDN-K3系列的PLC。

KDN-K306-24AR，主机一台，它带有14个输入/10个继电器输出。

KDN-K331-04TC，热电偶温度测量扩展模块一个。

KDN-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KDN-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KDN-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。

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