本發(fā)明涉及中空塑料成型，尤其涉及一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前中空塑料成型設(shè)備所用的型坯壁厚控制方法，采用繼電器、電位器、電子尺、液壓電磁閥和開關(guān)等元件構(gòu)成，控制精度低，干擾性差，易受內(nèi)部參數(shù)變化和外部環(huán)境因素影響，如時(shí)間、距離、長度、電壓、壓力、溫度等的變化引起機(jī)頭間隙的波動(dòng)，導(dǎo)致制品型坯壁厚均勻性差，造成制品廢品率高、質(zhì)量不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法，包括：

4、預(yù)設(shè)待成型坯壁厚參數(shù)和成型設(shè)備參數(shù)，根據(jù)非線性pid運(yùn)算方法，建立型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；

5、根據(jù)所述型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型獲取最優(yōu)的口模間隙曲線；

6、根據(jù)所述口模間隙曲線獲取型坯壁厚控制參數(shù)；

7、設(shè)定所述坯壁厚控制參數(shù)控制成型設(shè)備對中空塑料成型坯進(jìn)行加工。

8、所述預(yù)設(shè)待成型坯壁厚參數(shù)和成型設(shè)備參數(shù)，根據(jù)非線性pid運(yùn)算方法，建立型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，具體包括：

9、1.1、設(shè)定控制點(diǎn)的儲料量設(shè)定值以及儲料量反饋值，當(dāng)儲料量實(shí)際值不小于設(shè)定值時(shí)，壁厚控制開始運(yùn)行，比較刷新每個(gè)控制點(diǎn)的儲料量設(shè)定值和儲料量反饋值，根據(jù)得到到的數(shù)據(jù)按公式(1)運(yùn)算：

10、1.2、定義標(biāo)準(zhǔn)pid控制器模型為：

11、

12、式中，u(t)為進(jìn)入控制對象的控制變量，e(t)為誤差信號，t為采樣周期，t為每次計(jì)算的時(shí)間點(diǎn)，ti為積分時(shí)間常數(shù)，td為微分時(shí)間常數(shù)；

13、1.3、對所述標(biāo)準(zhǔn)pid控制器模型進(jìn)行離散離散化，得到：

14、

15、其中，所述u(k)為輸出信號值，所述e(k)為給定值與測量值之差，j為誤差數(shù)，k為當(dāng)前時(shí)刻的采樣周期；；

16、1.4、令kd＝kptd帶入公式(2)中，得到：

17、

18、所述根據(jù)所述型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型獲取最優(yōu)的口模間隙曲線，具體包括：

19、每點(diǎn)設(shè)定有標(biāo)記輸出，并顯示每點(diǎn)的設(shè)定值；

20、通過拉伸和曲線微調(diào)兩種方式，兩設(shè)定點(diǎn)間用曲線擬，繪制出設(shè)定曲線。

21、所述設(shè)定所述坯壁厚控制參數(shù)控制成型設(shè)備對中空塑料成型坯進(jìn)行加工，具體包括：

22、調(diào)整型坯厚度曲線，使得plc控制器在接收到人機(jī)界面設(shè)定的曲線數(shù)據(jù)后，控制伺服比例閥，以達(dá)到預(yù)定的口模間隙。

23、一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：

24、建模單元，用于預(yù)設(shè)待成型坯壁厚參數(shù)和成型設(shè)備參數(shù)，根據(jù)非線性pid運(yùn)算方法，建立型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；

25、處理單元，用于根據(jù)所述型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型獲取最優(yōu)的口模間隙曲線；

26、獲取單元，用于根據(jù)所述口模間隙曲線獲取型坯壁厚控制參數(shù)；

27、控制單元，用于設(shè)定所述坯壁厚控制參數(shù)控制成型設(shè)備對中空塑料成型坯進(jìn)行加工。

28、與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果為：

29、本發(fā)明提供了一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，通過plc控制軟件的數(shù)學(xué)模型引入了智能非線性pid控制方法，有效的克服了電液伺服的大慣性和滯后性，快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了設(shè)定、檢測與反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，滿足中空塑料成型設(shè)備型坯壁厚控制的要求。

30、對型坯壁厚進(jìn)行自動(dòng)化控制避免因各種時(shí)間、距離、長度等內(nèi)部參數(shù)變化和電壓、溫度、壓力等外部干擾導(dǎo)致的型坯壁厚偏差。通過對模口間隙進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、反饋、閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，并結(jié)合智能化的控制算法，使中空塑料成型制品的壁厚在有效誤差范圍之內(nèi)，提高產(chǎn)品性能和降低材料消耗，保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定。可靠性高，適應(yīng)性強(qiáng)能夠在各種復(fù)雜惡劣的環(huán)境中應(yīng)用。能夠?qū)崿F(xiàn)對動(dòng)作的精確控制、模擬量的轉(zhuǎn)換運(yùn)算、數(shù)據(jù)的處理和i/o信號的處理等功能。

31、pws觸摸式工業(yè)級人機(jī)界面和plc控制模塊，采用實(shí)時(shí)分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，可定義每個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級和循環(huán)時(shí)間；循環(huán)時(shí)間可達(dá)到1毫秒，整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性可得到優(yōu)化。在觸摸屏上可以設(shè)定各種各樣的壁厚曲直線，充分利用plc控制模塊功能，實(shí)現(xiàn)模擬量的轉(zhuǎn)換運(yùn)算、數(shù)據(jù)的處理、在線監(jiān)測和閉環(huán)控制等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對型坯壁厚的快速、精確控制。操作簡單、實(shí)現(xiàn)容易、成本較低，可應(yīng)用于中空塑料成型設(shè)備，提高產(chǎn)品性能、降低材料消耗、減少廢品率，提高合格率，提升整機(jī)的性能和自動(dòng)化水平。

技術(shù)特征：

1.一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)待成型坯壁厚參數(shù)和成型設(shè)備參數(shù)，根據(jù)非線性pid運(yùn)算方法，建立型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型獲取最優(yōu)的口模間隙曲線，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述設(shè)定所述坯壁厚控制參數(shù)控制成型設(shè)備對中空塑料成型坯進(jìn)行加工，具體包括：

5.一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種中空塑料成型坯壁厚自動(dòng)控制方法，包括：預(yù)設(shè)待成型坯壁厚參數(shù)和成型設(shè)備參數(shù)，根據(jù)非線性PID運(yùn)算方法，建立型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；根據(jù)所述型坯壁厚優(yōu)化數(shù)學(xué)模型獲取最優(yōu)的口模間隙曲線；根據(jù)所述口模間隙曲線獲取型坯壁厚控制參數(shù)；設(shè)定所述坯壁厚控制參數(shù)控制成型設(shè)備對中空塑料成型坯進(jìn)行加工。通過PLC控制軟件的數(shù)學(xué)模型引入了智能非線性PID控制方法，有效的克服了電液伺服的大慣性和滯后性，快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了設(shè)定、檢測與反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，滿足中空塑料成型設(shè)備型坯壁厚控制的要求。

技術(shù)研發(fā)人員：郭昭輝,王紅旭,張曉飛,吳樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28