JPH09193225A - 成形機の温度制御方法 - Google Patents

成形機の温度制御方法

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JPH09193225A
JPH09193225A JP844996A JP844996A JPH09193225A JP H09193225 A JPH09193225 A JP H09193225A JP 844996 A JP844996 A JP 844996A JP 844996 A JP844996 A JP 844996A JP H09193225 A JPH09193225 A JP H09193225A
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JP
Japan
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deviation
temp
cycle
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JP844996A
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English (en)
Inventor
Koichi Ueda
浩一 上田
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Original Assignee
Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な電磁開閉器を用いても、温調精度や、
接点寿命に対する信頼性を低下させることない、成形機
の温度制御方法を提供すること。 【解決手段】 被加熱制御対象を、PID(比例・積分
・微分)制御で駆動されるヒータによって加熱制御し、
比例制御の制御周期におけるヒータのオン/オフの割合
を、各制御周期における操作量(制御出力)として与え
る成形機の温度制御方法において、設定温度と現在の検
出温度との偏差の所定期間における積分値が、ある判定
値を超えている場合には、上記制御周期が短くなるよう
に制御し、ある判定値以下の場合には、上記制御周期が
長くなるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機やダイ
カストマシン等の成形機の温度制御方法に係り、特に、
PID(比例・積分・微分)制御で駆動されるヒータを
用いる成形機の温度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形機の加熱シリンダなどの温度コ
ントロールにも、PID制御は用いられており、最近
は、温調精度を向上させるための高速応答化の要求か
ら、比例制御の制御周期が、2〜5秒程度と非常に短く
なってきている。ところで、PID制御による温度コン
トロールでは、制御周期におけるヒータのオン/オフの
割合(制御周期内の通電率)を操作量(制御出力)とす
るようにしているため、各制御周期毎にヒータをオン/
オフさせる必要がある。
【0003】そこで、上記したように制御周期が2〜5
秒程度に短くなると、ヒータのオン/オフの頻度もそれ
だけ高まることになる。このため、ヒータ電源をオン/
オフさせるスイッチング手段に、従前から用いられてい
る電磁開閉器を用いると、接点寿命に問題を生じ、トラ
ブルの要因となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、PI
D制御における比例制御の制御周期が短くなると、ヒー
タ電源をオン/オフさせるスイッチング手段に電磁開閉
器を用いると、接点寿命の点で問題を生じた。
【0005】このため、電磁開閉器に代えてSSR(ソ
リッドステートリレー)を用いることにより、スイッチ
ング手段の高寿命化を図っているが、半導体式のスイッ
チング手段であるSSRは、その保護回路等の付帯回路
を含めると、メカ接点式の電磁開閉器に較べると非常に
割高なものとなり、マシンのコストアップ要因の1つと
なっていた。
【0006】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は、上記の従来技術のもつ問題点を解消することにあ
り、その目的とするところは、安価な電磁開閉器を用い
ても、温調精度や、接点寿命に対する信頼性を低下させ
ることない、成形機の温度制御方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、被加熱制御対象を、PID制御で駆動さ
れるヒータによって加熱制御し、比例制御の制御周期に
おけるヒータのオン/オフの割合を、各制御周期におけ
る操作量(操作出力)として与える成形機の温度制御方
法において、設定温度と現在の検出温度との偏差の所定
期間における積分値が、予め定めた判定値を超えている
場合には、上記制御周期が短くなるように制御し、判定
値以下の場合には、上記制御周期が長くなるように制御
する。
【0008】例えば、加熱シリンダの温度コントロール
において、温調の高速応答が要求される本来の理由は、
外乱による大きな温度偏差を短時間で修正するためであ
る。したがって、マシンの運転立ち上げ時のように、冷
えきった加熱シリンダや樹脂材料からの吸熱が大きく温
度偏差が大きいとき、あるいは、外乱によって温度偏差
が大きいときのみに、比例制御の制御周期を短くして高
速応答性を満たせば良く、温調が安定状態に入っている
とき(偏差が少ない状態が継続しているとき)には、比
例制御の制御周期を長くしても、温調精度上の問題は特
に生じない。そこで、温調が安定状態に入っているか否
を、設定温度と現在の検出温度との偏差の所定期間にお
ける積分値が、予め定めた判定値を超えているか否かに
よって判定し、判定値を超えている場合には温調が安定
状態ではないと判断して、制御周期を2〜5秒程度の短
い周期となるようにし、判定値以下の場合には温調が安
定状態にあると判断して、制御周期を25〜30秒程度
の長い周期となるようにする。
【0009】射出成形機の加熱シリンダの加熱制御にお
いては、温調が安定状態にある期間の方が圧倒的に多
く、温調が安定状態にある際には、比例制御の制御周期
を上記のように25〜30秒程度と長くするので、この
期間においてはヒータ電源をオン/オフする頻度は、制
御周期を2〜5秒程度の短い周期とする場合に較べて、
格段に少なくすることができる。よって、加熱シリンダ
を温度コントロールしている全期間をならして見ても、
ヒータ電源をオン/オフする頻度を、従来に較べて格段
に少なくすることができる。したがって、SSRに較べ
て安価な電磁開閉器を用いても、電磁開閉器の接点寿命
の高寿命化を図れることになる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は、本発明の実施の1形態例(以下、本例と
称す)に係る射出成形機の加熱シリンダの温度フィード
バック制御系を示す説明図である。
【0011】図1において、1は図示せぬスクリューを
内蔵した加熱シリンダ、2は該加熱シリンダ1の先端に
取り付けられたノズル、3…は加熱シリンダ1の外周各
部並びにノズル2の外周に巻装されたヒータ(バンドヒ
ータ)であり、このヒータ3…を適宜通電制御すること
によって、加熱シリンダ1の各部並びにノズル2がそれ
ぞれ設定された温度にコントロールされる。また、各ヒ
ータ3…を取り付けた個所には、加熱シリンダ1の各部
並びにノズル2の温度を計測するための温度検知センサ
4が設けられている。なお、本例においては説明の簡略
化のために、加熱シリンダ1の先端側のヒータ3を代表
させて以下の説明を行う。
【0012】図1は、上記した加熱シリンダ1の先端側
のヒータ3によって温度コントロールされる部位(以
下、これを端に加熱シリンダと称す)のための温度フィ
ードバック制御系のみが示されている。図1において、
5はヒータ温度コントロールユニット(以下、温調ユニ
ットと称す)、6は設定温度値格納部、7はヒータ通電
出力作成部、8は電磁開閉器、9はヒータ電源供給部で
あり、温調ユニット5内には、偏差検出部51、PID
演算部52、出力変換生成部(通電率演算・出力生成
部)53、偏差累積部54、安定状態判定部55などが
備えられている。
【0013】上記設定温度値格納部6には、予め設定さ
れた成形運転時の設定温度値T0 のデータが書替え可能
な形で格納されており、この設定温度値T0 は前記温調
ユニット5に出力される。また、前記温度検知センサ4
からは、加熱シリンダの実測温度値Tm が温調ユニット
5に出力される。
【0014】温調ユニット5の前記偏差検出部51に
は、設定温度値格納部6からの設定温度値T0 と温度検
知センサ4からの実測温度値Tm とが、それぞれ適宜サ
ンプリング周期で供給される。これによって、偏差検出
部51は、設定温度値T0 と実測温度値Tm の差分を算
出し、これを偏差(温度偏差)eとして、前記PID演
算部52および前記偏差累積部54へそれぞれ出力す
る。
【0015】PID演算部52では、入力された偏差e
を用いて、公知のPID(比例・積分・微分)動作に基
づくフィードバック処理を行うための演算処理、すなわ
ち、図1中のPID演算部52のブロック内に示した演
算式による演算処理を実行し、実測温度値Tm を設定温
度値T0 に一致させるための操作量uを算出する。な
お、図1中のPID演算部52のブロック内に示した演
算式において、P,Ti,Td はPID定数である。
【0016】前記出力変換生成部(通電率演算・出力生
成部)53では、PID演算部52からの出力たる操作
量uから、操作量値→制御出力値の出力変換式(図1中
の出力変換生成部53のブロック内に示した演算式)に
よって、制御出力値yを算出する。この制御出力値y
は、単位制御時間(すなわち、比例制御の制御周期の1
周期時間)内における前記ヒータ3への通電率(オン/
オフの割合)を示す出力データとなっており、これが前
記ヒータ通電出力作成部7に出力される。
【0017】一方、偏差検出部51からの偏差eが入力
された前記偏差累積部54では、予め定められた所定時
間の偏差eを積分し、この偏差の積分値Aが、前記安定
状態判定部55に出力される。安定状態判定部55に
は、所定の判定値(閾値)Bが書替え可能な形で格納さ
れており、安定状態判定部55は入力された偏差の積分
値Aと所定の判定値Bとを比較して、A≦Bならば温調
が安定状態にあると判定し、A>Bならば温調が安定状
態ではないと判定する。そして、安定状態判定部55は
上記の判定結果に基づき、周期時間切換え指令fを前記
ヒータ通電出力作成部7に出力する。
【0018】前記ヒータ通電出力作成部7は、上記の周
期時間切換え指令fに応じて、比例制御の制御周期(単
位制御時間)を、1周期の時間が2〜5秒の短周期の制
御周期と、1周期の時間が25〜30秒の長周期の制御
周期とに、切換えて設定する機能を有しており、安定状
態判定部55からの周期時間切換え指令fが温調が安定
状態ではないことを示す場合には、短周期の制御周期を
設定し、周期時間切換え指令fが温調が安定状態にある
ことを示す場合には、長周期の制御周期を設定する。ま
た、ヒータ通電出力作成部7は、現在設定している比例
制御の制御周期(単位制御時間)に対し、前記出力変換
生成部53からの前記制御出力値yに基づき、制御周期
の期間内におけるオン/オフのタイミングを算出して、
オン/オフ指令を前記電磁開閉器8に出力する。
【0019】電磁開閉器8は、ヒータ通電出力作成部7
からのオン/オフ指令によって開閉し、ヒータ電源供給
部9からのヒータ電源を、制御周期内のオン期間に前記
ヒータ3に供給し、これにより、ヒータ3によって加熱
される部位が、前記設定温度値T0 と一致するようにフ
ィードバック制御される。
【0020】図2は、本例による加熱シリンダの温度コ
ントロールの様子を示す説明図であり、横軸は時間を、
縦軸は温度を表している。
【0021】いま、t0時点で加熱シリンダへの加熱制
御が開始されると、この立ち上げ過渡状態時には、前記
した偏差の積分値Aが大きいので、比例制御の制御周期
(単位制御時間)は、図2の左下に示すように短周期の
制御周期(1周期=2〜5秒)とされ、実測温度値Tm
が設定温度値T0 に急速に近づくように、ヒータ3は加
熱制御される。なお、制御周期(単位制御時間)の通電
率は偏差が0のときに50%(オンとオフの割合が1:
1)とされ、加熱制御の立ち上げの初期には、制御周期
(単位制御時間)の通電率は100%もしくはそれに近
い値となり、実測温度値Tm が設定温度値T0 に近づく
につれて、制御周期(単位制御時間)の通電率は50%
に近づく。図2のS1は、上記した立ち上げ過渡状態時
の短周期の制御周期による制御領域を示している。
【0022】そして、実測温度値Tm と設定温度値T0
がほぼ一致し、t1時点で偏差の積分値Aが前記した判
定値B以下となると、温調が安定状態に入ったと判断さ
れて、比例制御の制御周期(単位制御時間)は、図2の
右下に示すように長周期の制御周期(1周期=25〜3
0秒)に切り換えられる。この状態は、外乱等により偏
差の積分値Aが判定値Bを超える事態が生じるまで、通
常は長期にわたって継続し、この間は前記電磁開閉器8
のオン/オフ頻度は格段に少なくなるので(上記した短
周期の制御周期による制御領域のオン/オフ頻度に較べ
て)、接点寿命の延命化が図れることになる。図2のS
2は、上記した安定状態時の長周期の制御周期による制
御領域を示している。
【0023】また、何らかの外乱によって偏差が大きく
なり、t2時点で偏差の積分値Aが判定値Bを超える
と、比例制御の制御周期(単位制御時間)は、短周期の
制御周期(1周期=2〜5秒)に切り換えられる。これ
によって、大きな偏差を高速応答で打ち消すように働
き、外乱による温度変動は急速に修正される。図2のS
3は、上記した外乱による大きな偏差発生時の短周期の
制御周期による制御領域を示している。
【0024】この後、外乱による大きな偏差が打ち消さ
れ、t3時点で偏差の積分値Aが前記した判定値B以下
となると、温調が再び安定状態に入ったと判断されて、
比例制御の制御周期(単位制御時間)は、再び長周期の
制御周期(1周期=25〜30秒)に切り換えられる。
【0025】上述したように本例によれば、温調の高速
応答が真に必要な期間のみ、比例制御の制御周期を短周
期(1周期=2〜5秒)に設定し、温調が安定状態にあ
るときには、比例制御の制御周期を長周期(1周期=2
5〜30秒)に設定するようにしているので、温調精度
の信頼性を低下させることなく、電磁開閉器8の接点寿
命の延命化が図れる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、安価な電
磁開閉器を用いても、温調精度や、接点寿命に対する信
頼性を低下させることない、成形機の温度制御方法を提
供でき、その価値は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1形態例に係る射出成形機の加
熱シリンダの温度フィードバック制御系を示す説明図で
ある。
【図2】本発明の実施の1形態例による加熱シリンダの
温度コントロールの様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 加熱シリンダ 2 ノズル 3 ヒータ 4 温度検知センサ 5 ヒータ温度コントロールユニット(温調ユニット) 6 設定温度値格納部 7 ヒータ通電出力作成部 8 電磁開閉器 9 ヒータ電源供給部 51 偏差検出部 52 PID演算部 53 出力変換生成部(通電率演算・出力生成部) 54 偏差累積部 55 安定状態判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01H 51/01 H01H 51/01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加熱制御対象を、PID(比例・積分
    ・微分)制御で駆動されるヒータによって加熱制御し、
    比例制御の制御周期におけるヒータのオン/オフの割合
    を、各制御周期における操作量(制御出力)として与え
    る成形機の温度制御方法において、 設定温度と現在の検出温度との偏差の所定期間における
    積分値が、予め定めた判定値を超えている場合には、上
    記制御周期が短くなるように制御し、判定値以下の場合
    には、上記制御周期が長くなるように制御するようにし
    たことを特徴とする成形機の温度制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載において、 前記ヒータをオン/オフさせる手段として、電磁開閉器
    を用いることを特徴とする成形機の温度制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載において、 前記した短い方の制御周期は2〜5秒とされ、前記した
    長い方の制御周期は25〜30秒とされたことを特徴と
    する成形機の温度制御方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2または3記載におい
    て、 前記被加熱制御対象は、射出成形機の加熱シリンダであ
    ることを特徴とする成形機の温度制御方法。
JP844996A 1996-01-22 1996-01-22 成形機の温度制御方法 Pending JPH09193225A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6685458B2 (en) 2001-10-11 2004-02-03 Acushnet Company Split metal die assembly with injection cycle monitor
JP2008012895A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Toyo Mach & Metal Co Ltd 成形機の金型温調システム
WO2008017141A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Husky Injection Molding Systems Ltd. Detection of plug blow from metal-molding system, amongst other things
WO2008019469A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-21 Husky Injection Molding Systems Ltd. Control schema of molding-system process, amongst other things
JP2009119654A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyo Mach & Metal Co Ltd 射出成形機
JP2009538987A (ja) * 2006-06-01 2009-11-12 オウトクンプ オサケイティオ ユルキネン 熱処理炉における金属材の制御方法
CN111896146A (zh) * 2020-07-27 2020-11-06 广东起时光电科技有限公司 一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法
CN114859992A (zh) * 2021-03-16 2022-08-05 郑州思昆生物工程有限公司 一种温度控制方法及相关装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6685458B2 (en) 2001-10-11 2004-02-03 Acushnet Company Split metal die assembly with injection cycle monitor
JP2009538987A (ja) * 2006-06-01 2009-11-12 オウトクンプ オサケイティオ ユルキネン 熱処理炉における金属材の制御方法
JP2008012895A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Toyo Mach & Metal Co Ltd 成形機の金型温調システム
WO2008017141A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Husky Injection Molding Systems Ltd. Detection of plug blow from metal-molding system, amongst other things
WO2008019469A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-21 Husky Injection Molding Systems Ltd. Control schema of molding-system process, amongst other things
JP2009119654A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Toyo Mach & Metal Co Ltd 射出成形機
CN111896146A (zh) * 2020-07-27 2020-11-06 广东起时光电科技有限公司 一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法
CN114859992A (zh) * 2021-03-16 2022-08-05 郑州思昆生物工程有限公司 一种温度控制方法及相关装置
CN114859992B (zh) * 2021-03-16 2024-03-12 郑州思昆生物工程有限公司 一种温度控制方法及相关装置

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