CN111065506A - 用于跨注射模制机的标准化pid控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种注射模制机以操作方式连接到存储注射模制机和模具的模型的模型数据库。调谐控制器设定可变增益比例积分微分(PID)控制器的初始增益值。为了设定初始增益，调谐控制器被配置成从所述模型数据库获得用于第一和第二注射模制机的模型和用于模具的模型。所述调谐控制器分析所述模型以确定在注射模制机参数和用于所述模具的模制循环性能之间的相关性。因此，所述调谐控制器应用所述相关性以确定所述PID控制器的所述第一、第二和第三增益中的至少一个的初始增益值。然后调谐控制器设定所述PID控制器的所述初始增益值。

Description

用于跨注射模制机的标准化PID控制的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月7日提交的题为“用于注射模制的自动调谐PID控制的系统和方法(Systems and Methods for Autotuning PID control of Injection Molding)”的美国临时申请第62/555,317号和2017年11月9日提交的题为“用于跨注射模制机的标准化PID控制的系统和方法(Systems and Methods for Normalizing PID Control AcrossInjection Molding Machines)”美国临时申请第62/583,858号的优先权；所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请大体上涉及控制注射模制方法，并且更具体地，涉及跨不同注射模制机的注射模制过程的标准化控制。

背景技术

注射模制机常用于模制塑料物体。注射模制机通过重复执行模制循环模制塑料物体。在每个模制循环期间，机器将熔融塑料注射到模具中，冷却塑料，打开模具，弹出模制物体，关闭模具，并且恢复用于下一循环。如所属领域中已知的，各种注射模制机包含此模制循环的变化。被编程来实行模制循环的控制系统根据模制循环控制机器。

在一些常规的注射模制系统中，控制系统包含比例积分微分(PID)控制器。PID控制器将注射模制机的当前操作与在模制循环中定义的设定点比较。在设定点和当前操作之间的误差用于调节过程变量。通过PID控制器计算的调节包括三个分量：大体上指示存在误差的比例分量；大体上指示过去误差的积分分量；和大体上指示将来预测误差的微分分量。这些分量中的每个与增益相关联，所述增益调节分量对通过PID控制器产生的控制值的影响。

在一些另外的常规模制系统中，比例、积分和微分分量的增益在整个模制循环中为固定的。然而，因为PID控制器调节过程变量以致力于达到设定值，所以过程变量的固定增益PID控制与相对大的振荡相关联。在注射模制过程的情形下，这意味着在模制循环之间模制产品一致性较差，导致含有不可接受的缺陷的模制产品的可能性更大。

在再另外常规的模制系统中，包含PID控制器的初始增益值的模制循环简单地从一台注射模制机复制到另一台。然而，不同的注射模制机可对相同的模制循环不同地响应。因此，尽管实行相同的模制循环，但是不同的注射模制机可产生不同的模制产品。换句话说，在不同的注射模制机实行相同的模制循环可增加与PID控制器相关联的振荡。结果，当跨不同的注射模制机实行模制循环时，这些另外的常规模制系统产生较不一致的结果。

发明内容

然而，本公开的实施例可用于通过将固定增益PID控制器变为可变增益PID控制器改善注射模制机的操作。在可变增益PID控制器中，在模制循环内调谐与比例、积分或微分分量中的至少一个相关的增益。为了控制如何调谐可变增益PID控制器，注射模制控制系统还可包含调谐控制器。调谐控制器可分析注射模制机的一个或多个操作条件以便自动调谐可变增益PID控制器。在各种实施例中，注射模制机的控制器充当调谐控制器。在其它实施例中，出于自动调谐和/或标准化PID控制器的增益的目的，调谐控制器为与注射模制机互连的单独的控制器。

与使用固定增益PID控制器控制注射模制过程相比，可变增益PID控制器可减少发生振荡的数量和/或减小发生振荡的大小。减少振荡改善注射模制机的性能与由模制循环定义的设定点匹配的紧密程度。减少振荡还提高注射模制机生产模制零件的一致性。提高注射模制机的一致性可减少由缺陷产品引起的浪费。

参考图3，示出在设定点压力102、使用固定增益PID控制器105施加的压力和使用可变增益PID控制器110施加的压力之间注射压力对时间的比较图。设定点压力曲线102可由模制循环定义为目标压力曲线。如在比较图上所示，与可变增益PID控制器110的压力曲线相比，固定增益PID控制器105的压力曲线呈现较大的振荡并且达到稳态花费时间较长。

在各种实施例中，调谐控制器可以操作方式连接到监测注射模制机各自的操作条件的一个或多个传感器。举例来说，一个传感器可监测螺杆位置；另一个传感器可监测螺杆旋转的速度；再另一个传感器可监测模腔压力；并且又另一个传感器可监测热塑性材料或加热机筒的温度。调谐控制器可获得通过一个或多个传感器产生的传感器数据以自动确定对PID控制器的增益中的一个或多个的调谐调节。

另外，当遵循相同的模制循环时，不同的注射模制机可呈现不同的性能特性举例来说，一些注射模制机可比其它注射模制机更频繁地使用。因此，根据由磨损引起特定影响，在注射模制机中的移动部件可呈现更高或更低抵抗力。作为另一个实例，不同的注射模制机可由不同的公司使用不同的方法制造。这些差异可通过注射模制机的模型量化和表示。

为了量化这些差异，可定期对注射模制机进行一系列规范化的性能测量。这些测量的结果可包含在用于注射模制设备的模型中。一种这类测量被称作“冒口”测量，并且测量由注射模制机对没有型腔的以防(即，对平表面)产生的压力。另一种这类测量被称作“吹扫罐”并且测量当没有模具装入注射模制机时产生的压力。

在一些实施例中，模具也可被建模。模具的模型可包含与通过注射模制机实行的历史模制循环相关联的数据。举例来说，数据可包含实行模制循环的注射模制机的标识符、在模制循环的过程内感测的多个注射压力或注射速度值，或当实行模制循环时注射模制机的其它特性。

在各种实施例中，调谐控制器还以操作方式连接到存储代表注射模制机和模具的模型的模型数据库。调谐控制器可获得对应于调谐控制器操作连接到的注射模制机的模型。除了从一个或多个传感器获得的传感器数据之外，当自动确定对PID控制器的增益中的一个或多个调谐调节时，调谐控制器可分析注射模制机的模型。

分析注射模制机的模型进一步减少发生的振荡，从而进一步提高注射模制机的一致性。

在一些实施例中，调谐控制器基于在模具的模型中的历史模制循环数据标准化用于注射模制机的模制循环。为此目的，调谐控制器可将模制循环的过去操作与在实行模制循环的注射模制机的模型中包含的参数比较。结果，调谐控制器可确定在注射模制机参数和模具的模制循环性能之间的相关性。基于此相关性，调谐控制器可在对应注射模制机处标准化模制循环的实行。

标准化模制循环的实行可包含调节PID控制器的初始增益值和/或与模制循环相关联的其它值。举例来说，调谐控制器可调节熔融温度、模具温度、螺杆转速或转换位置。通过标准化模制循环的实行，PID控制器能够减小在设定点值和过程值之间的误差，从而减少发生的振荡和提高模制产品的一致性。应了解，前述振荡减少的改善与通过使用可变增益PID控制器达到的改善无关。因此，即使在包含固定增益PID控制器的系统中，模制循环的标准化减少发生的振荡。

在一些实施例中，可变增益PID控制器可控制注射模制机将热塑性材料注射到模具中的压力。在这些实施例中，可变增益PID控制器可确定在感测的注射压力和由模制循环指示的设定点注射压力之间的误差。

在一些其它实施例中，可变增益PID控制器可控制注射模制机将热塑性材料注射到模具中的速度。在这些实施例中，可变增益PID控制器可确定在感测的注射速度和由模制循环指示的设定点注射速度之间的误差。

在一些附加实施例中，两个不同的可变增益PID控制器可分别控制注射模制机的注射压力和注射速度。替代地，相同的可变增益PID控制器可控制注射模制机的注射压力和注射速度。

附图说明

尽管本说明书通过特别指出并明确要求保护被视为本发明的主题的权利要求书作出结论，但相信通过以下结合附图的描述将更全面地理解本发明。为了更清楚地示出其它元件的目的，可通过省略选择的元件来简化一些附图。在一些图中这样省略元件未必指示特定元件在任何示例性实施例中存在或不存在，除非可能在相应文字描述中明确如此叙述。所有附图都不一定按比例绘制。

图1示出根据本公开构造的注射模制机的示意图；

图2示出并入多个根据本公开构造的注射模制机的注射模制设备的示意图；

图3为在设定点压力、使用固定增益PID控制器施加的压力和使用可变增益PID控制器施加的压力之间注射压力对时间的比较图。

图4示出用于自动调谐注射模制机的可变增益PID控制的示例性方法；和

图5示出用于标准化注射模制机的可变增益PID控制的示例性方法。

具体实施方式

详细地参考附图，图1示出用于大批量生产热塑性零件(例如，101级或30级注射模具，或“超高生产率模具”)，尤其是L/T比为100或更大的薄壁零件的示例性注射模制机10。注射模制机10大体上包含注射系统12和夹紧系统14。热塑性材料可热塑性粒料16的形式引入注射系统12。可将热塑性粒料16放入料斗18中，料斗18将热塑性粒料16进料到注射系统12的加热机筒20中。热塑性粒料16在被进料到加热机筒20之后，可通过柱塞(如往复式螺杆22)被驱动到加热机筒20的端部。加热机筒20的加热和通过往复式螺杆22的热塑性粒料16的压缩使热塑性粒料16熔融，以形成熔融的热塑性材料24。熔融的热塑性材料通常在约130℃到约410℃的温度下加工。

往复式螺杆22迫使熔融的热塑性材料24朝向喷嘴26以形成热塑性材料的射入，热塑性材料28将经由一个或多个浇口注射到模具28的一个或多个模腔32中。熔融的热塑性材料24可通过浇口30注射，所述浇口30将熔融的热塑性材料24的流动引导到模腔32。在其它实施例中，喷嘴26可通过进料系统(未示出)与一个或多个浇口30分开。模腔32在模具28的第一和第二模具侧25、27之间形成，并且第一和第二模具侧25、27通过压力机或夹紧单元34在压力下保持在一起。压力机或夹紧单元34在模制过程期间施用夹紧力，所述夹紧力大于用于分离两个半模25、27的注射压力施加的力，从而将第一和第二模具侧25、27保持在一起，同时熔融的热塑性材料24被注射到模腔32中。在典型的高可变压力注射模制机中，按压通常施加30,000psi或更大，因为夹紧力与注射压力直接相关。为了支撑这些夹紧力，夹紧系统14可包含模框和模座。

一旦将射入的熔融的热塑性材料24注射到一个或多个模腔32中，往复式螺杆22停止向前行进。熔融的热塑性材料24采用模腔32的形式，并且熔融的热塑性材料24在模具28内冷却，直到热塑性材料24凝固。一旦热塑性材料24已经凝固，压力机34释放第一和第二模具侧25、27，第一和第二模具侧25、27彼此分开，并且成品零件可从模具28弹出。模具28可包含多个模腔32以提高整体生产率。多个模腔的腔的形状可彼此相同、相似或不同。(后者可被认为是模腔家族)。

可变增益控制系统70通信地连接到注射模制机10。可变增益控制系统70可包含传感器52，所述传感器52被配置成监测由比例积分微分(PID)控制器62控制的过程参数。经由加法器或比较器55将由传感器52监测的过程参数的过程值与设定点值58比较。设定点值58代表由模制循环定义的过程参数的目标值。在其中PID控制器62控制注射压力的实施例中，传感器52可为压力传感器，所述压力传感器(直接或间接)测量喷嘴26附近的熔融的热塑性材料24的熔融压力。类似地，在其中PID控制器62控制注射速度的实施例中，传感器52可为速度传感器，所述速度传感器(直接或间接)测量喷嘴26附近的熔融的热塑性材料24的流速。加法器或比较器55的输出为过程参数的目标过程值与实际感测过程值之间的误差。此误差用作PID控制器62的输入。

如所属领域中已知的，PID控制器62将误差转换成比例分量、积分分量和微分分量。这些分量分别对应于各自的增益。PID控制器62将分量中的每个乘以它们各自的增益，并且将所得乘积相加，以生成过程参数的控制值。基于控制值，PID控制器62调节阀68的位置，以影响注射模制系统12的控制值。尽管PID控制器62调节阀68的位置以影响控制值，但是也可构想替代的控制装置(如孔或驱动器)。

PID控制器62的增益由调谐控制器60调谐。调谐控制器60以操作方式连接到一个或多个传感器56。一个或多个传感器56可直接或间接监测注射模制系统12或熔融的热塑性材料24的特性，如熔融压力、温度、粘度、流速等。一个或多个传感器56中的一些可位于喷嘴26中，而一个或多个传感器56中的另一些可位于注射系统12或模具28内的其它位置。举例来说，一个或多个传感器56中的传感器可监测螺杆22的位置或在模腔32中的压力。基于由一个或多个传感器56生成的传感器数据，调谐控制器60可调节PID控制器62的比例增益、积分增益或微分增益中的一个或多个。

在一些实施例中，调谐控制器60以操作方式连接到模型数据库66。模型数据库66可存储详细描述注射模制机10和/或模具28的具体特性的模型。举例来说，模型可包含与注射模制机10或模具28相关联的材料相关的信息、注射模制机10的一个或多个部件的抵抗力、由注射模制机10引入的一个或多个过程变量的已知误差、注射模制机10的吹扫罐压力和/或注射模制机10的冒口压力。因此，当自动调谐PID控制器62的增益时，调谐控制器60可获得并分析用于注射模制机10和/或模具28的模型。

在一些实施例中，调谐控制器60可利用分析注射模制机10的模型的机器学习模型确定调节。在这些实施例中，机器学习模型可在先前注射循环的历史数据上训练，如通过使用强化学习技术，以确定在由模型表示的特性与预期注射模制机性能之间的关系。

图2示出并入多个注射模制机10a和10b的注射模制设备5的示意图。注射模制机10a和10b中的每个可由对应的可变增益控制系统70a和70b控制。可变增益控制系统70a和70b中的每个可以操作方式连接到模型数据库66。因此，可变增益控制系统70a可从模型数据库66获得对应于注射模制机10a的模型，并且可变增益控制系统70b可从模型数据库66获得对应于注射模制机10b的模型。在一些替代实施例中，可变增益控制系统70a和70b以操作方式连接到不同的模型数据库66，每个模型数据库保存任何模型数据的副本。

在一些实施例中，模具28可用于在第一时间点在注射模制机10a处实行模制循环。在稍后的时间点，可将模具28移动到注射模制机10b，以实行模制循环的一次或多次运行。在此情况下，在注射模制机10a上运行期间观察到的关于模具28和/或对应模制循环的信息可改善在注射模制机10b上实行模制循环的性能。举例来说，可基于注射模制机10a的模型与实行模制循环的注射模制机10a的测量性能之间的比较得出模具28的一个或多个特性。在一些实施例中，可变增益控制系统70a以模具28的模型的形式将模具28的特性和/或测量的性能存储在模型数据库66中。

在注射模制机10b实行模具28的模制循环之前，可变增益控制系统70b可访问模型数据库66以获得模具28的存储模型。可变增益控制系统70b然后确定存储在注射模制机10a的模型中的参数与存储在模具28的模型中的过去模制循环的测量性能之间的相关性。基于这些差异，可变增益控制系统70b将相关性应用于注射模制机10b的模型，以预测实行模制循环的注射模制机10b的预期性能。可变增益控制系统70b然后可调节模制循环的一个或多个参数，包含可变增益控制系统70b的可变增益PID控制器的初始增益值，以提高所得模制产品匹配预期输出的一致性和/或准确性。

可变增益控制系统70b的调谐控制器还可在模制循环的实行期间分析模具28的模型。更具体地，当调谐可变增益控制系统70的可变增益PID控制器的增益时，可变增益控制系统70b的调谐控制器可分析模具28的模型。

图4示出自动调谐注射模制机10的可变增益PID控制的示例性方法200。方法200可由可变增益控制系统70的调谐控制器60执行，以自动调谐可变增益控制系统70的PID控制器62的一个或多个增益。更具体地，调谐控制器60可在定义过程变量的多个设定点值的模制循环内自动调谐PID控制器62的增益。在一些实施例中，过程变量为注射模制机10的注射压力。在其它实施例中，过程变量为注射模制机10的注射速度。应理解，调谐控制器60可在整个模制循环中重复执行示例性方法200。

示例性方法200以调谐控制器60从一个或多个传感器56获得指示注射模制机10的操作的传感器数据开始(框202)。传感器数据可指示螺杆22的位置、在模腔32内感测的压力、螺杆22旋转的速度、热塑性材料的温度、热塑性材料的粘度和/或指示注射模制机10的操作的其它传感器数据。在一些实施例中，对于每种类型的传感器数据，调谐控制器60保存一个或多个历史值。举例来说，调谐控制器60不仅可获得由一个或多个传感器56生成的电流值，而且还可获得由一个或多个传感器56生成的值的变化率的指示。

基于获得的传感器数据，调谐控制器可确定与PID控制器62的比例分量相关联的第一增益、与PID控制器62的积分分量相关联的第二增益或与PID控制器62的微分分量相关联的第三增益中的至少一个的调节(框204)。举例来说，螺杆位置传感器可指示螺杆22正在接近完全竖起的位置。因此，调谐控制器60可确定应减小与PID控制器62的积分分量相关联的第二增益。

在一些实施例中，调谐控制器60可查询模型数据库以获得注射模制机10的模型。调谐控制器60可在确定第一增益、第二增益或第三增益的调节时利用用于注射模制机10的模型。举例来说，模型可提供注射模制机10对第一增益、第二增益或第三增益的变化敏感程度的指示。返回到螺杆位置实例，其中来自螺杆位置传感器的传感器数据可指示应减小与PID控制器62的积分分量相关联的第二增益，调谐控制器60可分析用于注射模制机10的模型，以确定应减小与PID控制器62的积分分量相关联的第二增益的量。作为另一个实例，调谐控制器60可利用分析注射模制机10的模型的机器学习模型以确定调节。

使用确定的调节，调谐控制器60可调节PID控制器62的第一增益、第二增益或第三增益(框206)。为此，PID控制器62可包含一个或多个接口，以接收配置第一增益、第二增益或第三增益的命令。接口可包含应用层接口(如应用程序编程接口(API))和通信接口(如有线或无线通信链路)。调谐控制器60可生成命令，以调节以由PID控制器62的API定义的格式的第一增益、第二增益或第三增益中的一个，并且经由有线或无线通信链路将命令发送到PID控制器62。

图5示出标准化注射模制机10的控制的示例性方法。方法300可由可变增益控制系统70b的调谐控制器60执行，以设定可变增益控制系统70b的PID控制器62的一个或多个初始增益值。更具体地，调谐控制器60可在实行模制循环之前为PID控制器62设定初始增益值。在一些实施例中，PID控制器62控制注射模制机10b的注射压力。在其它实施例中，PID控制器62控制注射模制机10的注射速度。应理解，调谐控制器60可在生产运行中每次实行模制循环之后重复执行示例性方法300。

示例性方法300以从模型数据库66获得用于注射模制机10a的模型、用于注射模制机10b的模型和用于模具28的模型开始(框302)。注射模制机10a和10b的模型可指示吹扫罐或冒口注射压力、过程值的已知误差、注射模制机10a或10b的部件的抵抗力和/或描述注射模制机10a和10b的特性的其它数据。用于模具28的模型可指示实行模制循环的注射模制机10a的测量的性能特性、使用模具28实行的模制循环的次数和/或模具28的其它特性。

然后，当使用模具28实行模制循环时，调谐控制器60可分析注射模制机10a的模型和模具28的模型，以确定在注射模制机参数和模制循环性能之间的相关性(框304)。作为一个实例，模具28的模型可指示在模制循环的填充阶段期间，模腔压力倾向于过冲优选的峰值压力。基于历史性能特性，调谐控制器60可识别在夹紧系统14中具有较高抵抗力的注射模制机中更频繁地发生过冲。在一些实施例中，这些相关性可被存储为模具28的模型的一部分。

作为另一个实例，在模具28用于实行多个模制循环时，模具28经历磨损。因此，随着时间推移，注射到模具28中的热塑性材料经历不同水平的摩擦。为了解决这些差异，调谐控制器60将指示在每个模制循环之后的腔摩擦的数据记录到模具28的模型中。在此实例中，调谐控制器60分析模具28的模型，以调节模制循环，从而考虑模具摩擦的变化。

在确定在注射模制机参数和模制循环性能之间的任何相关性之后，然后调谐控制器60可将这些相关性应用到注射模制机10b的模型，以当实行模制循环时预测注射模制机10b的预期性能(框306)。更具体地，调谐控制器60可识别在预测的性能特性和模制循环的性能特性的指定要求或最优值之间的偏差。返回到先前的实例，注射模制机10b的模型可指示与倾向于过冲峰值腔压力的那些注射模制机相似的夹紧抵抗力。

类似地，液压注射模制机和电动注射模制机可对相同模制循环做出不同的响应。在一些实施例中，调谐控制器60分析注射模制机10b的模型，以识别注射模制机10b是液压注射模制机还是电动注射模制机。因此，在此实例中，当调谐控制器60将相关性应用到模型10b时，调谐控制器60结合液压注射模制机或电动注射模制机如何响应受控输入的所学知识。作为另一个实例，调谐控制器60可利用分析注射模制机10和/或模具28的模型的机器学习模型以预测注射模制机10b的预期性能。

为了校正偏差，调谐控制器60可确定PID控制器62的一个或多个初始增益值(框308)。举例来说，调谐控制器60可增加PID控制器62的微分分量的增益，以帮助防止注射模制机10b超过峰值压力。在一些实施例中，调节增益的量基于在注射模制机10b的模型中包含的属性。附加地或另选地，调谐控制器60可确定模制循环的特性的调节。举例来说，调谐控制器60可调节注射模制机10b的熔融温度、模具温度、螺杆转速或转换位置中的至少一个。作为另一个实例，调谐控制器60可为由PID控制器62控制的过程值调节一个或多个设定点值。

使用确定的初始增益值，调谐控制器60可为PID控制器62的第一增益、第二增益或第三增益设定初始增益值(框310)。如关于方法200描述，PID控制器62可包含一个或多个接口，以接收配置第一增益、第二增益或第三增益的命令。因此，调谐控制器60可生成命令，以调节以由PID控制器62的API定义的格式的第一增益、第二增益或第三增益中的一个，并且经由有线或无线通信链路将命令发送到PID控制器62。类似地，调谐控制器60可使用确定的调节来调节模制循环。

在设定PID控制器62的初始值之后，调谐控制器60可实行模制循环，如通过执行实例方法200。在一些实施例中，在实行模制循环之后，调谐控制器62更新模具28的模型，以包含描述刚实行的模制循环的特性。

本文公开的尺寸和值不应理解为严格限于所叙述的精确数值。相反，除非另有说明，否则每个这类尺寸旨在意指所叙述的值和围绕所述值的功能等效范围。举例来说，公开为“40mm”的尺寸旨在意指“约40mm”。

虽然已示出和描述本发明的特定实施例，但是对于所属领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种其它改变和修改。因此，旨在于所附权利要求中覆盖在本发明范围内的所有这类改变和修改。

Claims (20)

1.一种注射模制系统，其包括：

第一注射模制机，其包含模具；

模型数据库，其被配置成存储用于(i)所述第一注射模制机、(ii)第二注射模制机和(iii)所述模具的模型，其中所述模具的所述模型包含与使用所述模具由所述第二注射模制机实行的历史模制循环相关联的数据；

比例积分微分(PID)控制器，其被配置成基于模制循环控制所述第一注射模制机的注射压力，所述PID控制器具有(i)与比例分量相关联的第一增益；(ii)与积分分量相关联的第二增益；和(iii)与微分分量相关联的第三增益；和

调谐控制器，其以操作方式连接到所述模型数据库和所述PID控制器，所述调谐控制器被配置成：

从所述模型数据库获得用于所述第一和第二注射模制机的所述模型和用于所述模具的所述模型；

分析所述模具的所述模型和所述第二模制机的所述模型以确定在注射模制机参数和用于所述模具的模制循环性能之间的相关性；

将所述相关性应用到在所述第一注射模制机的所述模型内的参数；

基于所述相关性的所述应用，确定用于所述PID控制器的所述第一、第二和第三增益中的至少一个的初始增益值；和

使用所述确定的初始增益值设定所述PID控制器的所述第一、第二和第三增益中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的注射模制系统，其中所述调谐控制器被配置成：

更新所述模具的所述模型以包含与由所述第一注射模制机实行的模制循环相关联的数据。

3.根据权利要求1所述的注射模制系统，其进一步包括：

压力传感器，其被配置成感测所述注射压力；和

至少一个其它传感器，其被配置成产生指示所述第一注射模制机的其它操作参数的传感器数据。

4.根据权利要求3所述的注射模制系统，其中所述调谐控制器被配置成：

基于所述传感器数据调谐在由所述第一注射模制机实行的所述模制循环内的所述第一、第二和第三增益中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的注射模制系统，其中所述第一和第二注射模制机的所述模型包含冒口压力或吹扫罐压力中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的注射模制系统，其中所述第一和第二注射模制机的所述模型包含过程值的已知误差或部件的抵抗力中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的注射模制系统，其中所述调谐控制器被配置成：

基于所述比较和所述模具的所述模型，调节所述模制循环的特性。

8.根据权利要求7所述的注射模制系统，其中为了调节所述模制循环的所述特性，所述调谐控制器被配置成：

调节熔融温度、模具温度、螺杆转速或转换位置中的至少一个。

9.一种注射模制系统，其包括：

第一注射模制机，其包含模具；

模型数据库，其被配置成存储用于(i)所述第一注射模制机、(ii)第二注射模制机和(iii)所述模具的模型，其中所述模具的所述模型包含与使用所述模具由所述第二注射模制机实行的历史模制循环相关联的数据；

比例积分微分(PID)控制器，其被配置成基于模制循环控制所述第一注射模制机的注射速度，所述PID控制器具有(i)与比例分量相关联的第一增益；(ii)与积分分量相关联的第二增益；和(iii)与微分分量相关联的第三增益；和

调谐控制器，其以操作方式连接到所述模型数据库和所述PID控制器，所述调谐控制器被配置成：

从所述模型数据库获得用于所述第一和第二注射模制机的所述模型和用于所述模具的所述模型；

分析所述模具的所述模型和所述第二模制机的所述模型以确定在注射模制机参数和用于所述模具的模制循环性能之间的相关性；

将所述相关性应用到在所述第一注射模制机的所述模型内的参数；

基于所述相关性的所述应用，确定用于所述PID控制器的所述第一、第二和第三增益中的至少一个的初始增益值；和

使用所述确定的初始增益值设定所述PID控制器的所述第一、第二和第三增益中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的注射模制系统，其中所述调谐控制器被配置成：

更新所述模具的所述模型以包含与由所述第一注射模制机实行的模制循环相关联的数据。

11.根据权利要求9所述的注射模制系统，其进一步包括：

速度传感器，其被配置成感测所述注射速度；和

至少一个其它传感器，其被配置成产生指示所述第一注射模制机的其它操作参数的传感器数据。

12.根据权利要求10所述的注射模制系统，其中所述调谐控制器被配置成：

基于所述传感器数据调谐在由所述第一注射模制机实行的所述模制循环内的所述第一、第二和第三增益中的至少一个。

13.根据权利要求9所述的注射模制系统，其中所述第一和第二注射模制机的所述模型包含冒口速度或吹扫罐速度中的至少一个。

14.根据权利要求9所述的注射模制系统，其中所述第一和第二注射模制机的所述模型包含过程值的已知误差或部件的抵抗力中的至少一个。

15.根据权利要求9所述的注射模制系统，其中所述调谐控制器被配置成：

基于所述比较和所述模具的所述模型，调节所述模制循环的特性。

16.根据权利要求15所述的注射模制系统，其中为了调节所述模制循环的特性，所述调谐控制器被配置成：

调节熔融温度、模具温度、螺杆转速或转换位置中的至少一个。

17.一种用于注射模制机的标准化控制的方法，所述方法包括：

从模型数据库获得用于第一和第二注射模制机的模型和用于所述模具的模型；

分析所述模具的所述模型和所述第二模制机的所述模型以确定在注射模制机参数和用于所述模具的模制循环性能之间的相关性；

将所述相关性应用到在所述第一注射模制机的所述模型内的参数；

基于所述相关性的所述应用，确定驱动所述第一注射模制机的螺杆的操作的比例积分微分(PID)控制器的初始增益值，所述PID控制器具有(i)与比例分量相关联的第一增益；(ii)与积分分量相关联的第二增益；和(iii)与微分分量相关联的第三增益，所述第一、第二和第三增益中的至少一个；和

使用所述初始增益值设定所述PID控制器的所述第一、第二和第三增益中的至少一个。

18.根据权利要求17所述的方法，其中设定所述初始增益值包括：

使用所述初始增益值设定所述PID控制器的所述第一、第二或第三增益中的至少一个以改变所述注射模制机的注射压力。

19.根据权利要求17所述的方法，其中设定所述初始增益值包括：

使用所述初始增益值设定所述PID控制器的所述第一、第二或第三增益中的至少一个以改变所述注射模制机的注射速度。

20.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：

基于所述比较和所述模具的所述模型，调节所述模制循环的特性。

Images