Hoe u de reactietijd van een thermokoppel kunt afstemmen op de PID-regelparameters van Hot Runner
Laat een bericht achter
PID-temperatuurregelaars wijzigen hun verwarmingsvermogen op basis van realtime temperatuurfeedback van thermokoppels, maar de meeste matrijstechnici stellen proportionele, integrale en afgeleide parameters in zonder te synchroniseren met de inherente reactiesnelheid van de sensor. De onstabiele temperatuurschommelingen, de overshoot-pieken bij het opstarten en de trage correctie van de smelttemperatuurdrift, zelfs bij thermokoppels van zeer nauwkeurige merken, zijn te wijten aan de niet-overeenkomende thermokoppelvertraging en de PID-afstemmingsparameters. Aangepaste PID-afstemmingsregels die passen bij de responskarakteristieken van de thermokoppels stabiliseren de temperatuurregeling van de hotrunner met gesloten lus, waardoor terugkerende veranderingen in de vormkwaliteit worden geëlimineerd.
De reactietijd van hotrunner-thermokoppels wordt per sector in drie niveaus ingedeeld: met snelle-geaarde sensoren met zichtbare kraaltjes duurt het 1-2 seconden om de volledige temperatuur te bereiken, ongeaarde gepantserde sondes met gemiddelde-snelheid hebben een vertraging van 2-3,5 seconden, en langzame thermokoppels met platte kop en thermische barrières met dik contact hebben 4-6 seconden nodig om de werkelijke temperatuur van het stroomkanaal weer te geven. Voor elke laag zijn verschillende bereiken van de PID-parameters vereist om de instabiliteit van de regellus te vermijden. Geaarde thermokoppels met snelle respons die worden gebruikt op hotrunners met dunwandige spuitmonden met hoge cyclus maken hoge proportionele versterkingswaarden, smalle integrale tijdvensters en actieve afgeleide correctie mogelijk voor snelle aanpassing van het verwarmingsvermogen tijdens ultrakorte gietcycli. Een te lage proportionele versterking bij snelle sensoren resulteert in vertraagde vermogensaanpassingen en defecten in de stolling van de poort.
Niet-geaarde thermokoppels met gemiddelde snelheid-, het meest voorkomende type voor spuitmonden voor auto's en elektronische kleppoorten, hebben een gebalanceerde PID-afstemming nodig om zowel temperatuuroverschrijding als vertraagde correctie te voorkomen. Overmatige afgeleide versterking kan weinig signaalruis van elektromagnetische interferentie in de werkplaats versterken, wat resulteert in grillige schommelingen in het verwarmingsvermogen en een inconsistente smeltviscositeit bij mallen met meerdere holtes. De standaard afstemprocedure voor de sensoren met gemiddelde vertraging is het verminderen van de afgeleide versterking met 40% van de sensoren met snelle respons en het enigszins verhogen van de integratietijd in een poging om kleine temperatuurschommelingen glad te strijken. Dit geeft een evenwicht tussen reactievermogen en stabiliteit voor de gietcycli van 10-20 seconden met gemiddelde snelheid.
Thermokoppels met een langzame-reactie en platte- kop hebben de langste thermische vertraging vanwege de door veren samengedrukte contactlagen en de grote stalen warmtemassa van het verdeelstuk. Een hoge proportionele winst kan leiden tot een grote temperatuuroverschrijding aan het begin van de matrijscyclus. De temperatuur van het verdeelstuk kan 5 tot 10 graden boven het instelpunt stijgen voordat de trage sensor de stijgende warmtegegevens terugkoppelt. Geoptimaliseerde PID-instellingen voor spruitstuksensoren verminderen de proportionele versterking dramatisch, schakelen elke agressieve afgeleide actie uit en verlengen de integrale correctie-intervallen om het temperatuurverschil langzaam te compenseren. In de meeste fabrieken worden de PID-instellingen van het mondstuk ten onrechte gebruikt voor de verdeelstukzones, waardoor de temperatuur van het verdeelstuk voortdurend schommelt en de smeltstroom ongelijkmatig wordt verdeeld in de aftakkende stroomkanalen.
Bij de dynamische PID-auto-afstemming moet vóór de kalibratie rekening worden gehouden met de vertraging van het thermokoppel. Standaard automatische -afstemmingsmethoden voor controllers meten de totale thermische vertraging van het systeem, inclusief de warmtemassa van het hot runner-metaal en de vertraging van de reactie van het thermokoppel. Automatische -afstemming uitgevoerd met behulp van een langzaam thermokoppel met platte- kop zal ervoor zorgen dat de controller te conservatieve PID-instellingen produceert die de temperatuurcorrectie in mondstukzones vertragen met behulp van snelle- responssondes. De beste praktijk is het automatisch-afstemmen van vlakke- zones van het hoofdverdeelstuk en de zones van de mondstuksonde, waarbij unieke PID-parametersets worden opgeslagen die zijn gekoppeld aan elke thermokoppelresponslaag voor toekomstige schimmelreplicatie.
Correctieve wijzigingen in de lay-out van gemengde thermokoppels voor systemen met één hotrunner. Nozzlesondes met snelle respons en langzame platte--kopsensoren worden gecombineerd in één temperatuurregelkast voor grote hotrunners met meerdere- holtes. Technici bouwen onafhankelijke zoneparametergroepen met behulp van PID met hoge versterking voor alle mondstukkanalen en een afgeleide-uitgeschakelde configuratie met lage versterking voor meerdere kanalen. Als u het type thermokoppels in een zone wijzigt (dwz geaarde sondes vervangt door niet-geaarde sondes), neem dan de eerdere PID-instellingen niet over. Voer de zone-specifieke automatische-zone onmiddellijk opnieuw uit-. De verandering in responsvertraging brengt het oorspronkelijke gesloten-luscontroleevenwicht teweeg.
Reactie-PID-matching is gunstig voor productiestabiliteit op de lange termijn. Correct uitgelijnde thermokoppel- en PID-parameters verlagen de amplitude van temperatuurschommelingen met meer dan 70%, elimineren volledig de plasticverbranding als gevolg van doorschieten en verminderen de zichtbaarheid van laslijnen op precisiegegoten producten. De documentatie van de reactielaag van het thermokoppel en de bijbehorende PID-waarden in matrijsprocesbestanden genereren reproduceerbare stabiele temperatuurrecepten voor matrijswissels en batchproductiereplicatie.
