CN114603803A - 一种智能pid模糊控温控制系统与控制方法 - Google Patents
一种智能pid模糊控温控制系统与控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114603803A CN114603803A CN202210031606.6A CN202210031606A CN114603803A CN 114603803 A CN114603803 A CN 114603803A CN 202210031606 A CN202210031606 A CN 202210031606A CN 114603803 A CN114603803 A CN 114603803A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- heating
- deviation value
- cooling
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 71
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 63
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/84—Safety devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76531—Temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
本发明公开了一种智能PID模糊控温控制系统与控制方法,包括模温机自检系统、冷水机自检系统、模温机控温系统与客户物料温度PID控制系统,包括以下控制步骤:步骤一,模温机进行自检工序,步骤二,冷水机自检系统进行自检工序,步骤三,启动所述模温机控温系统。本发明的有益效果:能够精确的控制物料的温度(客户端),通过偏差限制,最大程度上减少系统的过冲和下冲幅度,使系统控温的时间缩短(从加热或冷却开始到趋于稳定的时间),在平稳保温的时间段,逐步缩小加热(冷却)的功率,保证温度上下波动在±1℃以内,由于加热(冷却)的功率减少,在保温过程中的能量损耗会进一步降低,能够减少耗电量。
Description
技术领域
本发明涉及注塑技术领域,具体为一种智能PID模糊控温控制系统与控制方法。
背景技术
随着工业的发展,对温度控制的要求越来越高。有一些工业的应用(如,注塑工业),不仅对时间进行精确的控制,而且在当设定值改变时,对于快速加温阶段和扰动的快速响应形成最小程度的过冲(overshoot)和下冲(undershoot)。由于PID会限制输出比例,即使拥有自调节能力来确定优化PID常量时,其调节时间不尽人意。这时就需要对调节过程进行干预,对升温/降温速率人为调节,对温度偏差进行精准判断与调节把控,将具体的目标进行模糊处理,只进行偏差判断与误差调节,将具体的温度值分段成几个模糊的目标,通过控制每个小目标点的机器动作来实现精准快速的控温,模糊控温就是模拟人工调节干预的控制过程。
此技术最重要的一点就是控温的过程中,利用PLC程序模拟人为干预的过程,在升温阶段、恒温阶段以及最后的冷却阶段,都设置限制调节以及加热器/阀门的动作来达成最终快速控温的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能PID模糊控温控制系统与控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能PID模糊控温控制系统与控制方法,包括模温机自检系统、冷水机自检系统、模温机控温系统与客户物料温度PID控制系统,其特征在于,包括以下控制步骤:
步骤一,所述模温机进行自检工序,急停按下----急停指示,停循环泵并蜂鸣器报警;逆相保护----逆相指示,停循环泵并蜂鸣器报警;液位检测----低液位指示,停循环泵并蜂鸣器报警,过载检测----过载指示,停循环泵并蜂鸣器报警;
步骤二:所述冷水机自检系统进行自检工序,冷水泵过载检测----冷水泵过载指示,停冷水泵泵并蜂鸣器报警;风机过载检测----风机过载指示,停风机并蜂鸣器报警;压缩机过载检测----压缩机过载指示,停压缩机并蜂鸣器报警;压缩机高压检测----压缩机高压指示,停压缩机并蜂鸣器报警;压缩机低压检测----压缩机低压指示,停压缩机并蜂鸣器报警;自检完成后,点击HMI按钮;
步骤三:启动所述模温机控温系统,循环泵启动以后,主要的温度控制分为两部分,客户的物料温度PID控制与媒介出口模糊控温。
优选的,所述步骤三中,客户物料温度PID控制系统通过以下流程进行控制,温控仪表与PLC之间建立Modbus RTU 485通讯,读取物料温度为当前值PV值,在HMI上面设定所需的温度SP值,温控仪表根据PID参数计算输出加热号的占空比与冷却信号的模拟量输出。
优选的,所述步骤三中,出口温度偏差控温(模糊控温)通过以下流程进行控制,先在HMI上设置加热与冷却的总偏差值;计算反应釜温度与设定温度的偏差值A;加热上限温度B计算方式如下;若偏差值A>5.0,则加热上限温度B=设定温度+加热偏差值;若偏差值5.0>A>3.0,则加热上限温度B=设定温度+2/3加热偏差值(可设);若偏差值3.0>A>1.0,则加热上限温度B=设定温度+1/3加热偏差值(可设);若偏差值1.0>A>0.5,则加热上限温度B=设定温度+1/4加热偏差值(可设);若偏差值A<0.5,则加热上限温度B=设定温度+1/6加热偏差值(可设);计算出口温度与加热上限温度的偏差值C;冷却信号的计算方式如下;若偏差值C>8.0,则冷却信号2=1/6总冷却量(可设);若偏差值8.0>C>5.0,则冷却信号2=1/10总冷却量(可设);若偏差值A>-0.4,则冷却信号2=1/6总冷却量(可设);若偏差值-0.6<A<-0.4,则冷却信号2=1/5总冷却量(可设);若偏差值-0.8<A<-0.6,则冷却信号2=2/5总冷却量(可设);若偏差值A<-0.9,则冷却信号2=5/6总冷却量(可设);。
优选的,所述冷水机包括控温部分,通过以下流程进行控温,冷水泵启动后,延时20S的时间预热;待其正常运行时,计算冷水温度与设定温度的差值;若小于1℃,压缩机停止,冷水泵仍运行,管道媒介仍循环,若大于1℃,压缩机启动,风机启动,通过板式换热器来给模温机换热降温,换热以后,温度会上升,压缩机会再启动进行制冷。
优选的,所述出口温度偏差控温,根据加热偏差值和冷却的偏差值来限定加热和冷却的幅度,并通过人为干预---模糊处理的方式强行限制加热或冷却的输出。
优选的,判断出口温度与上限温度B的大小,如果出口温度小于上限温度,则允许加热输出,反之,不允许加热输出,比较PID的冷却输出1(PID计算)与冷却输出2(模拟控温计算)的大小,取这两个间的小的那个值作为冷却输出。
有益效果
本发明所提供的智能PID模糊控温控制系统与控制方法,能够精确的控制物料的温度(客户端),通过偏差限制,最大程度上减少系统的过冲和下冲幅度,使系统控温的时间缩短(从加热或冷却开始到趋于稳定的时间),在平稳保温的时间段,逐步缩小加热(冷却)的功率,保证温度上下波动在±1℃以内,由于加热(冷却)的功率减少,在保温过程中的能量损耗会进一步降低,能够减少耗电量。
附图说明
图1为本发明的模糊控温逻辑示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例
如图1所示,一种智能PID模糊控温控制系统与控制方法,包括模温机自检系统、冷水机自检系统、模温机控温系统与客户物料温度PID控制系统,其特征在于,包括以下控制步骤:
步骤一,所述模温机进行自检工序,急停按下----急停指示,停循环泵并蜂鸣器报警;逆相保护----逆相指示,停循环泵并蜂鸣器报警;液位检测----低液位指示,停循环泵并蜂鸣器报警,过载检测----过载指示,停循环泵并蜂鸣器报警;
步骤二:所述冷水机自检系统进行自检工序,冷水泵过载检测----冷水泵过载指示,停冷水泵泵并蜂鸣器报警;风机过载检测----风机过载指示,停风机并蜂鸣器报警;压缩机过载检测----压缩机过载指示,停压缩机并蜂鸣器报警;压缩机高压检测----压缩机高压指示,停压缩机并蜂鸣器报警;压缩机低压检测----压缩机低压指示,停压缩机并蜂鸣器报警;自检完成后,点击HMI按钮;
步骤三:启动所述模温机控温系统,循环泵启动以后,主要的温度控制分为两部分,客户的物料温度PID控制与媒介出口模糊控温。
优选的,所述步骤三中,客户物料温度PID控制系统通过以下流程进行控制,温控仪表与PLC之间建立Modbus RTU 485通讯,读取物料温度为当前值PV值,在HMI上面设定所需的温度SP值,温控仪表根据PID参数计算输出加热号的占空比与冷却信号的模拟量输出。
优选的,所述步骤三中,出口温度偏差控温(模糊控温)通过以下流程进行控制,先在HMI上设置加热与冷却的总偏差值;计算反应釜温度与设定温度的偏差值A;加热上限温度B计算方式如下;若偏差值A>5.0,则加热上限温度B=设定温度+加热偏差值;若偏差值5.0>A>3.0,则加热上限温度B=设定温度+2/3加热偏差值(可设);若偏差值3.0>A>1.0,则加热上限温度B=设定温度+1/3加热偏差值(可设);若偏差值1.0>A>0.5,则加热上限温度B=设定温度+1/4加热偏差值(可设);若偏差值A<0.5,则加热上限温度B=设定温度+1/6加热偏差值(可设);计算出口温度与加热上限温度的偏差值C;冷却信号的计算方式如下;若偏差值C>8.0,则冷却信号2=1/6总冷却量(可设);若偏差值8.0>C>5.0,则冷却信号2=1/10总冷却量(可设);若偏差值A>-0.4,则冷却信号2=1/6总冷却量(可设);若偏差值-0.6<A<-0.4,则冷却信号2=1/5总冷却量(可设);若偏差值-0.8<A<-0.6,则冷却信号2=2/5总冷却量(可设);若偏差值A<-0.9,则冷却信号2=5/6总冷却量(可设);。
优选的,所述冷水机包括控温部分,通过以下流程进行控温,冷水泵启动后,延时20S的时间预热;待其正常运行时,计算冷水温度与设定温度的差值;若小于1℃,压缩机停止,冷水泵仍运行,管道媒介仍循环,若大于1℃,压缩机启动,风机启动,通过板式换热器来给模温机换热降温,换热以后,温度会上升,压缩机会再启动进行制冷。
优选的,所述出口温度偏差控温,根据加热偏差值和冷却的偏差值来限定加热和冷却的幅度,并通过人为干预---模糊处理的方式强行限制加热或冷却的输出。
优选的,判断出口温度与上限温度B的大小,如果出口温度小于上限温度,则允许加热输出,反之,不允许加热输出,比较PID的冷却输出1(PID计算)与冷却输出2(模拟控温计算)的大小,取这两个间的小的那个值作为冷却输出。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明性的保护范围之内的发明内容。
Claims (6)
1.一种智能PID模糊控温控制系统与控制方法,包括模温机自检系统、冷水机自检系统、模温机控温系统与客户物料温度PID控制系统,其特征在于,包括以下控制步骤:
步骤一,所述模温机进行自检工序,急停按下----急停指示,停循环泵并蜂鸣器报警;逆相保护----逆相指示,停循环泵并蜂鸣器报警;液位检测----低液位指示,停循环泵并蜂鸣器报警,过载检测----过载指示,停循环泵并蜂鸣器报警;
步骤二:所述冷水机自检系统进行自检工序,冷水泵过载检测----冷水泵过载指示,停冷水泵泵并蜂鸣器报警;风机过载检测----风机过载指示,停风机并蜂鸣器报警;压缩机过载检测----压缩机过载指示,停压缩机并蜂鸣器报警;压缩机高压检测----压缩机高压指示,停压缩机并蜂鸣器报警;压缩机低压检测----压缩机低压指示,停压缩机并蜂鸣器报警;自检完成后,点击HMI按钮;
步骤三:启动所述模温机控温系统,循环泵启动以后,主要的温度控制分为两部分,客户的物料温度PID控制与媒介出口模糊控温。
2.根据权利要求1所述的智能PID模糊控温控制系统与控制方法,其特征在于:所述步骤三中,客户物料温度PID控制系统通过以下流程进行控制,温控仪表与PLC之间建立Modbus RTU 485通讯,读取物料温度为当前值PV值,在HMI上面设定所需的温度SP值,温控仪表根据PID参数计算输出加热号的占空比与冷却信号的模拟量输出。
3.根据权利要求1所述的智能PID模糊控温控制系统与控制方法,其特征在于:所述步骤三中,出口温度偏差控温(模糊控温)通过以下流程进行控制,先在HMI上设置加热与冷却的总偏差值;计算反应釜温度与设定温度的偏差值A;加热上限温度B计算方式如下;若偏差值A>5.0,则加热上限温度B=设定温度+加热偏差值;若偏差值5.0>A>3.0,则加热上限温度B=设定温度+2/3加热偏差值(可设);若偏差值3.0>A>1.0,则加热上限温度B=设定温度+1/3加热偏差值(可设);若偏差值1.0>A>0.5,则加热上限温度B=设定温度+1/4加热偏差值(可设);若偏差值A<0.5,则加热上限温度B=设定温度+1/6加热偏差值(可设);计算出口温度与加热上限温度的偏差值C;冷却信号的计算方式如下;若偏差值C>8.0,则冷却信号2=1/6总冷却量(可设);若偏差值8.0>C>5.0,则冷却信号2=1/10总冷却量(可设);若偏差值A>-0.4,则冷却信号2=1/6总冷却量(可设);若偏差值-0.6<A<-0.4,则冷却信号2=1/5总冷却量(可设);若偏差值-0.8<A<-0.6,则冷却信号2=2/5总冷却量(可设);若偏差值A<-0.9,则冷却信号2=5/6总冷却量(可设);。
4.根据权利要求1所述的智能PID模糊控温控制系统与控制方法,其特征在于:所述冷水机包括控温部分,通过以下流程进行控温,冷水泵启动后,延时20S的时间预热;待其正常运行时,计算冷水温度与设定温度的差值;若小于1℃,压缩机停止,冷水泵仍运行,管道媒介仍循环,若大于1℃,压缩机启动,风机启动,通过板式换热器来给模温机换热降温,换热以后,温度会上升,压缩机会再启动进行制冷。
5.根据权利要求3所述的智能PID模糊控温控制系统与控制方法,其特征在于:所述出口温度偏差控温,根据加热偏差值和冷却的偏差值来限定加热和冷却的幅度,并通过人为干预---模糊处理的方式强行限制加热或冷却的输出。
6.根据权利要求2所述的智能PID模糊控温控制系统与控制方法,其特征在于:判断出口温度与上限温度B的大小,如果出口温度小于上限温度,则允许加热输出,反之,不允许加热输出,比较PID的冷却输出1(PID计算)与冷却输出2(模拟控温计算)的大小,取这两个间的小的那个值作为冷却输出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210031606.6A CN114603803A (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种智能pid模糊控温控制系统与控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210031606.6A CN114603803A (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种智能pid模糊控温控制系统与控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114603803A true CN114603803A (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=81858089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210031606.6A Pending CN114603803A (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种智能pid模糊控温控制系统与控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114603803A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1060812A (zh) * | 1990-10-18 | 1992-05-06 | 日精树脂工业株式会社 | 注射模塑成型机的温度控制方法 |
US20040122559A1 (en) * | 1998-03-23 | 2004-06-24 | Cepheid | System and method for temperature control |
US20180267566A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Dell Products L.P. | Dynamic control of fan floor |
CN111941785A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-17 | 滁州质顶机电科技有限公司 | 一种注塑模具温度控制方法及系统 |
CN112783233A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 深圳市科陆精密仪器有限公司 | 基于模糊pid算法的电能表端子座温控方法及装置 |
-
2022
- 2022-01-12 CN CN202210031606.6A patent/CN114603803A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1060812A (zh) * | 1990-10-18 | 1992-05-06 | 日精树脂工业株式会社 | 注射模塑成型机的温度控制方法 |
US20040122559A1 (en) * | 1998-03-23 | 2004-06-24 | Cepheid | System and method for temperature control |
US20180267566A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Dell Products L.P. | Dynamic control of fan floor |
CN111941785A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-17 | 滁州质顶机电科技有限公司 | 一种注塑模具温度控制方法及系统 |
CN112783233A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 深圳市科陆精密仪器有限公司 | 基于模糊pid算法的电能表端子座温控方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
植兆衍;: "中央空调实验台控制系统的PLC改造", 大众科技, no. 04 * |
郑庆伟;田旭东;潘利;: "OMRON小型PLC在食品包装机械、冷水机组控制系统中的应用", 包装与食品机械, no. 01 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1321836B1 (en) | Controller, temperature controller and heat processor using same | |
Joseph et al. | Cohen-coon PID tuning method; A better option to Ziegler Nichols-PID tuning method | |
CN103576711B (zh) | 基于定量单参数pid控制的化工反应器温度控制方法 | |
CN107780982B (zh) | 一种在线的间接空冷高背压供热机组背压控制系统及方法 | |
CN110302728B (zh) | 一种应用于量热反应釜的校正功率介入式控温方法 | |
CN113467540B (zh) | 一种药物加工用智能高低温智能控制系统 | |
CN103257658B (zh) | 加料料罐温度控制方法及系统 | |
CN111397257A (zh) | 一种温度控制装置及方法 | |
CN113799369A (zh) | 挤出机机筒温度控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN109539380A (zh) | 一种热泵热水器压缩机频率控制方法 | |
Pandelidis et al. | Optimal anticipatory control of ram velocity in injection molding | |
US4339410A (en) | Control for liquid plant | |
CN108646808B (zh) | 染色机的温度控制系统及其温度控制方法 | |
CN114603803A (zh) | 一种智能pid模糊控温控制系统与控制方法 | |
CN114883609B (zh) | 一种燃料电池系统的稳态误差计算方法和装置 | |
Nikulina et al. | Optimization of direct quality indexes of automatic control systems of steam generator productivity | |
CN107779593A (zh) | 一种白钨矿反应釜温度控制系统 | |
Al Yusuf | Development of PLC and SCADA based integrated thermal control system with self/auto-tuning feature | |
CN105204342B (zh) | 一种快速无超调升温夹套式加热反应釜的温度控制方法 | |
Chen et al. | Variable discourse of universe fuzzy-PID temperature control system for vacuum smelting based on PLC | |
Luan et al. | Parameter optimization of pressurizer level control system in nuclear power plant using relay feedback method | |
Chia | Model predictive control helps to regulate slow processes-robust barrel temperature control | |
Espin et al. | Sliding Mode Control Applied to a Pasteurization Plant: A Performance Evaluation | |
CN113606638B (zh) | 一种精准调节的空气源热泵群组控制方法及系统 | |
Gawthrop et al. | Adaptive temperature control of industrial processes: a comparative study |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |