注塑机温度功能
1. 概述
1.1 功能简介
核心功能：温度功能是注塑机的关键功能之一，负责控制料筒、模具和其他加热部件的温度。精确的温度控制对于塑料的塑化质量、流动性能和最终产品质量至关重要。本功能通过多级温度控制和精确的温度调节，确保注塑过程中温度参数的稳定性和一致性。
1.2 工艺特点
工艺特性：
- 多级温度控制：支持料筒多段温度控制，确保塑料在不同区域的塑化质量
- EK312温控器：集成EK312温控器，提供12段温度控制，满足复杂模具的温度需求，实现精确检测和控制
- 预热功能：支持定时预加热，提高生产效率
- 温度保护：具备超温、低温报警和保护功能，确保设备安全
- 平台兼容性：支持Luban平台（基于Beremiz二次开发）运行，采用标准IEC 61131-3 ST语法实现
1.3 技术架构
本功能采用分层架构设计，结合EK312温控器，实现模块化、标准化的温度控制系统。
2. 功能组成
2.1 料筒温度控制
| 控制项 | 功能说明 |
|---|---|
| 料筒前段温度 | 控制料筒前端的加热温度 |
| 料筒中段温度 | 控制料筒中部的加热温度 |
| 料筒后段温度 | 控制料筒后部的加热温度 |
| 喷嘴温度 | 控制喷嘴部分的加热温度 |
| 法兰温度 | 控制法兰连接部分的加热温度 |
2.2 模具温度控制
| 控制项 | 功能说明 |
|---|---|
| 模具温度 | 控制模具的加热/冷却温度 |
| 热流道温度 | 控制热流道系统的加热温度 |
| 模温机控制 | 控制外接模温机的工作状态 |
| EK312温控器 | 提供12段温度控制功能，用于模具加热 |
2.3 预热控制功能
| 功能项 | 说明 |
|---|---|
| 定时加热 | 可设置一周七天的定时预加热功能 |
| 预开/预关时间 | 可设定每天的加热开启和关闭时间 |
| 自动化预热 | 在操作员上班前自动将料筒加热到工作温度 |
2.4 温度监控与保护
| 功能项 | 说明 |
|---|---|
| 温度显示 | 实时显示各温度点的实际温度 |
| 温度偏差监控 | 监控实际温度与设定温度的偏差 |
| 超温保护 | 防止温度超过安全范围 |
| 低温报警 | 检测温度过低的异常情况 |
| 温度曲线记录 | 记录温度变化曲线 |
3. 参数说明
3.1 触摸屏参数设置界面
3.1.1 基础温度设置界面
在触摸屏上按【温度 TEMP.】键，将进入基础温度设定页面。界面显示以下主要参数：
- 实际温度显示（1-12段）
- 状态显示（正常/异常）
- 设定温度（1-12段）
- 上限值（1-12段）
- 下限值（1-12段）
- 射咀方式选择（开环/闭环）
- 开环控制周期
- 螺杆冷启动时间
- 保温功能（可用/不可用）
- 保温低于设定值
3.1.2 EK312温控器设置界面
EK312温控器提供12段温度控制，界面显示以下主要参数：
- 实际温度显示（1-12段）
- 状态显示（正常/异常）
- 设定温度（1-12段）
- P值设定（1-12段）
- D值设定（1-12段）
- 上限值（1-12段）
- 下限值（1-12段）
- 功能选择（1-12段，0:不用 1:使用）
3.1.3 预热设置界面
在触摸屏上按【温度 TEMP.】键三次，将进入预热设定页面。界面显示以下主要参数：
- 定时加温：选择"不用"或"使用"定时加热功能
- 星期设置：日、一、二、三、四、五、六
- 预开功能：各星期的预开功能开关（OFF/ON）
- 预开时间：可设置三个不同的预开时间段（00:00~23:59）
- 预关功能：各星期的预关功能开关（OFF/ON）
- 预关时间：设置预关时间（00:00~23:59）
3.2 温度控制参数
- 温度控制方式：PID控制参数设置
- 加热输出比例：加热元件的输出比例
- 冷却控制参数：冷却系统的控制参数
- 温度采样周期：温度检测的采样时间间隔
- 射咀控制方式：可选择"开环"或"闭环"控制方式，闭环控制精度更高
- 开环控制周期：射咀采用开环控制时的控制周期时间
- 螺杆冷启动：开机后各段实际温度第一次均到达设定范围内并保持设定时间，确保安全启动
- 保温功能：可选择"使用"或"不用"，选择使用时，实际设定温度为设定温度减去保温低于设定值
说明：EK312温控器的详细控制参数已在4.2节的"EK312温控器控制参数映射"表格中列出
3.3 温度保护参数
- 温度上偏差：温度允许的正向偏差值（上限值），默认为10.0℃
- 温度下偏差：温度允许的负向偏差值（下限值），默认为10.0℃
- 超温报警温度：触发超温报警的温度值
- 超温保护温度：触发超温保护停机的温度值
- 低温报警温度：触发低温报警的温度值
- 温度偏差报警值：允许的最大温度偏差
- 加热超时设定：温度达到设定值的最大允许时间
- EK312温控器温度保护：EK312温控器具备温度上下限保护和状态监控功能
3.5 其他参数
- 温度校准参数：温度传感器的校准参数
- 温度显示单位：温度显示的单位选择（摄氏度/华氏度）
- 预热时间设定：开机后的预热时间
- EK312温控器输入输出地址：
- 输入地址（aInputAddr）：50个输入地址
- 输出地址（aOutputAddr）：100个输出地址
4. 温度参数映射表
4.1 EK312温控器温度参数映射
说明：本节以第1段为例，第2-12段参数结构相同，仅需将数组索引
[1]替换为对应段数索引[2]至[12]。
| 触摸屏显示 | 程序变量名 | 默认值 | 单位 | 功能说明 |
|---|---|---|---|---|
| EK312第1段温度设定 | stInPara.aSeg[1].uiSetTemp | 0 | °C | 温度设定值 |
| EK312第1段功能 | stInPara.aSeg[1].uiFunc | 0 | - | 功能选择（0:不用 1:使用） |
| EK312第1段P值 | stInPara.aSeg[1].uiP | 0 | - | P值 |
| EK312第1段D值 | stInPara.aSeg[1].uiD | 0 | - | D值 |
| EK312第1段上限 | stInPara.aSeg[1].uiMax | 0 | °C | 温度上限 |
| EK312第1段下限 | stInPara.aSeg[1].uiMin | 0 | °C | 温度下限 |
4.2 EK312温控器控制参数映射
| 触摸屏显示 | 程序变量名 | 默认值 | 单位 | 功能说明 |
|---|---|---|---|---|
| EK312站号 | stInPara.uiStationNo | 0 | - | EK312站号 |
| 单双三色选择 | stInPara.uiColorSelect | 0 | - | 单双三色选择 |
| A色开选择 | stInPara.uiAColor | 0 | - | A色开选择 |
| B色开选择 | stInPara.uiBColor | 0 | - | B色开选择 |
| C色开选择 | stInPara.uiCColor | 0 | - | C色开选择 |
| A色射咀方式 | stInPara.uiANozMode | 0 | - | A色射咀方式 |
| B色射咀方式 | stInPara.uiBNozMode | 0 | - | B色射咀方式 |
| C色射咀方式 | stInPara.uiCNozMode | 0 | - | C色射咀方式 |
| A色射咀百分比 | stInPara.uiANozPerc | 0 | % | A色射咀百分比 |
| B色射咀百分比 | stInPara.uiBNozPerc | 0 | % | B色射咀百分比 |
| C色射咀百分比 | stInPara.uiCNozPerc | 0 | % | C色射咀百分比 |
| 接触器和固态继电器选择 | stInPara.uiContSSR | 0 | - | 接触器和固态继电器选择 |
| 射咀控制周期 | stInPara.uiNozCtrlCycle | 0 | ms | 射咀控制周期 |
4.3 EK312温控器状态参数映射
说明：本节以第1段为例，第2-12段参数结构相同。
| 触摸屏显示 | 程序变量名 | 默认值 | 单位 | 功能说明 |
|---|---|---|---|---|
| EK312第1段实际温度 | stOutPara.aSeg[1].uiActualTemp | 0 | °C | 实际温度值 |
| EK312第1段状态 | stOutPara.aSeg[1].uiState | 0 | - | 状态（0:正常 1:偏低 2:偏高 3:断线） |
| 温度加热状态 | uiHeatState | 0 | - | 加热状态 |
| 版本号 | uiVersion | 0 | - | 版本号 |
| 报警ID | dwAlarmID | 0 | - | 报警代码 |
5. 控制流程
5.1 EK312温控器控制流程
5.2 预热控制流程
- 进入预热设置：按【温度 TEMP.】键三次进入预热设定页面
- 功能启用：将定时加温设置为"使用"状态
- 时间设置：
- 选择需要预加热的星期（日至六）
- 设置预开功能为ON
- 设置三个预开时间段（00:00~23:59）
- 根据需要设置预关功能和预关时间
- 自动执行：系统根据设定的时间自动控制加热系统的开启和关闭
- 温度准备：在操作员上班前，系统自动将料筒加热到工作温度
5.3 温度保护流程
6. 参数调整原则
6.1 温度设定调整
- 料筒温度应根据材料类型和特性设定
- 料筒温度分布通常采用后段到前段逐渐升高的梯度
- 模具温度应根据产品结构和材料要求设定
- 热流道温度应略高于料筒最高温度
- EK312温控器温度设定应根据模具加热要求设定，不同模具区域可能需要不同的温度值
- 预热时间设定应考虑料筒尺寸和环境温度，确保在操作员上班前达到工作温度
6.2 PID参数调整
- 比例参数(P)：影响温度响应速度和稳定性
- 积分参数(I)：消除温度静差
- 微分参数(D)：减小温度波动
- 不同加热区域可能需要不同的PID参数
- 射咀闭环控制时需要调整PID参数以获得最佳控制效果
6.3 保护参数调整
- 超温保护温度应设置为比正常工作温度高10-20℃
- 低温报警温度应设置为比正常工作温度低5-10℃
- 温度偏差报警值应根据工艺要求设置，通常为±3-5℃
7. 功能实现
7.1 温度检测
- 使用高精度温度传感器检测各加热区域温度
- 实现温度信号的采集和转换
- 设计温度信号的滤波处理电路
- EK312温控器：使用EK312温控器实现12段温度的精确检测和控制
7.2 温度控制
- 采用PID控制算法实现精确温度控制
- 设计加热和冷却的复合控制逻辑
- 实现多区域温度的独立控制
- EK312温控器：通过FB_EK312功能块实现12段温度的PID控制
7.3 温度监控与保护
- 设计温度异常的实时检测算法
- 实现分级温度保护机制
- 设计温度数据的实时显示和记录功能
- EK312温控器：通过状态机（ST_EK312State）实现温度异常的实时监控和处理
8. 注意事项
- 温度均匀性：确保各加热区域温度分布均匀
- 传感器校准：定期校准温度传感器以确保准确性
- 加热元件维护：定期检查和更换加热元件
- 冷却系统维护：确保冷却系统正常工作
- 材料适应性：不同材料需要不同的温度设置
- 安全操作：高温部件操作时注意安全防护
- 温度精度：温度设定值精度为0.1℃[摄氏度]，注意精确调整
- 热电偶选择：立式机料筒温度经K型/J型[可选]热电偶线反馈至控制系统
- 温度保护：温度低于下限时不能进行射出、储料等动作，防止冷螺杆起动
- 射咀控制方式：根据需要选择射咀的"开环"或"闭环"控制方式
- 保温功能：使用保温功能时，实际设定温度为设定温度减去保温低于设定值
- EK312温控器：提供12段温度控制，专为模具加热设计，需根据模具要求合理设置
- 预热功能：使用定时加热功能时，可设置一周七天的预加热计划，减少操作员等待时间
- 时间设置：预热时间采用24小时制，00:00表示午夜12:00，设置时注意区分上午和下午时间
- EK312温控器注意事项：
- 确保EK312温控器正确安装和接线
- 定期检查EK312温控器的通信状态
- 合理设置EK312温控器的站号和控制参数
- 注意EK312温控器的输入输出地址分配
- 当EK312温控器出现报警时，及时检查温度传感器和加热元件
9. 相关文档
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10. 版本信息
10.1 版本控制
版本历史：文档的版本变更记录，跟踪文档的演进过程。
| 版本 | 日期 | 作者 | 变更说明 |
|---|---|---|---|
| 1.0 | 2025-08-17 | 汪工 | 初始版本，完成基本功能描述 |
| 1.1 | 2026-03-23 | 周工/汪工 | 简化变量名称，添加提示信息，提高代码可读性和一致性； 优化Mermaid图表样式 |
| 1.2 | 2026-03-27 | 周工/汪工 | uiAlarmID改为DWORD按位标识，支持同时报告多个报警 |
| 1.3 | 2026-03-30 | 周工/汪工 | 统一使用EK312温控器术语，删除外扩温度重复表述； 完善EK312温控器参数映射和控制流程 |
| 1.4 | 2026-04-02 | 周工/汪工 | uiAlarmID改为dwAlarmID |