一种塑料挤出机加热控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种塑料挤出机加热控制系统，此控制系统包括主控模块，信号调理模块，电源模块，驱动模块，电流检测模块，单元过温检测模块，这些模块分别分配在加热控制单元和加热驱动单元里面。本发明专利技术结构简单、节约成本、接线便捷、控制精确。解决了行业接线复杂，标准化低，可操作性差，控制精度差，安全性低等问题。而且还为将来设备向智能化，信息化发展提供了扩展接口，大大减低了企业向工业4.0升级的难度和成本。度和成本。度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种塑料挤出机加热控制系统

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[0001]本专利技术涉及一种塑料挤出机加热控制系统。

技术介绍
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[0002]在塑机加热领域中，目前大部分厂家采用的是如图1一样的架构，这种电路结构简单，成本低，但对于塑机这种应用场合也有很多的缺点：
[0003]1)保护功能不可靠，主要利用固态断路器进行保护，保护时间太长导致固态损坏。
[0004]2)接线工作量大，塑机一个机器通常需要十几个加热器甚至更多，不管控制线还是动力线非常多，增加大量的接线工作量，还有可能导致接线错误导致设备不能正常工作。
[0005]3)安全性低，在塑机行业，存在粉尘大，噪音大，温度高。这就要求各个电气单元IP防护能力较高，但是以前的方案防护能力较低，经常发生灰尘受潮后导致电路短路，造成设备损坏，更可怕的是有时候还会造成火灾，严重威胁到人身安全。
[0006]4)技术落后，可扩展性差，操作性差。目前的塑机加热系统，都是通过数显表和电位器进行调控，可操作性差，对后期工厂进行信息化和标准化管理没有预留接口，不能进行直接升级，大大增加了升级成本。
[0007]针对上述问题，提出了一种塑料挤出机加热控制系统。

技术实现思路
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[0008]本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供的一种塑料挤出机加热控制系统。
[0009]本专利技术所采用的技术方案有：一种塑料挤出机加热控制系统，包括上位机、加热控制单元、加热驱动单元以及由加热驱动单元驱动控制的加热器，其中：
[0010]加热控制单元，<br/>[0011]在加热控制单元上设有连接上位机的控制接口以及连接1～4路加热驱动单元的驱动接口；
[0012]所述加热控制单元通过控制接口获取的上位机输出的控制信号，并根据输出的控制信号驱动控制相应加热驱动单元；
[0013]加热控制单元通过驱动接口实时获取各加热驱动单元的单元过温检测信号和加热器的加热电流检测信号，并对获取的信号进行运算处理，形成对应加热驱动单元的过温告警状态以及加热器的加热电流值、过流保护状态的数据信息，加热控制单元依序向上位机上传所述数据信息；
[0014]加热驱动单元，
[0015]在加热驱动单元上设有连接加热控制单元的驱动接口以及连接1～4路加热器的强电接口；
[0016]所述加热驱动单元将加热控制单元输入的控制信号转换为对各路加热器的驱控；
[0017]加热驱动单元持续获取自身的过温检测信号以及通过强电接口驱控1～4路加热
器同时采集各加热器的加热电流值并生成电流检测信号，加热驱动单元将获取的信号持续向加热控制单元传输；
[0018]上位机，
[0019]所述上位机控制大于等于1个加热控制单元，并依序通过加热控制单元、加热驱动单元实现对每一路加热器驱动控制。
[0020]进一步地，所述加热控制单元包括主控模块、信号调理模块以及控制信号通道，其中：
[0021]主控模块，
[0022]在主控模块上集成过流保护、故障锁存、电流计算以及通讯功能，
[0023]主控模块与上位机保持通讯，以及接收和处理来自经信号调理模块输入的信号，经过主控模块处理后的信号形成加热驱动单元的过温告警状态以及由加热控制单元控制驱动的各加热器的加热电流值、过流保护状态的数据信息，主控模块依序向上位机上传数据信息；当过流保护状态表现为某个加热器过流时，主控模块会关断控制信号通道中的控制信号使能，从而关断加热驱动单元内设置的相应的固态继电器，保护对应固态继电器和对应加热器过流；
[0024]信号调理模块，
[0025]所述信号调理模块调理来自加热控制单元上驱动接口输入的信号，并将输入的信号输出给主控模块；
[0026]控制信号通道，
[0027]所述控制信号通道同时接收来自上位机的控制信号以及来自主控模块的控制信号通道通断状态使能，对应控制各路加热器。
[0028]进一步地，所述主控模块是基于DSP芯片的主控模块。
[0029]进一步地，所述信号调理模块调理来自加热控制单元上驱动接口输入的信号包括：加热控制单元控制的各加热驱动单元的单元过温检测信号以及由加热驱动单元驱动控制的加热器的加热电流检测信号。
[0030]进一步地，所述加热驱动单元包括：驱动模块、固态继电器、电流检测模块以及单元过温检测模块，其中：
[0031]驱动模块，
[0032]所述驱动模块对加热驱动单元上驱动接口所接收控制信号进行调理后，控制1～4路固态继电器的通断；
[0033]固态继电器，
[0034]所述固态继电器设置为1～4路，与输入的1～4路驱动模块控制信号相对应，每个固态继电器通过加热驱动单元上的强电接口对应和1路加热器驱动连接；
[0035]电流检测模块，
[0036]所述电流检测模块从加热驱动单元上的强电接口采集各加热器的加热电流，并通过加热驱动单元上的驱动接口向加热控制单元传输电流检测信号；
[0037]单元过温检测模块，
[0038]所述单元过温检测模块实时采样加热驱动单元本身的温度并生成对应的过温检测信号，通过加热驱动单元上的驱动接口向加热控制单元传输过温检测信号。
[0039]进一步地，所述电流检测模块为基于霍尔电流传感器的电流检测模块。
[0040]进一步地，所述上位机控制1个加热控制单元的1～16路控制信号相互独立，
[0041]加热控制单元上传给上位机的加热电流值和过流保护状态是分别对应的1～16路加热器通道；
[0042]加热控制单元上传给上位机的过温告警状态是分别对应加热控制单元控制的连接1～4路加热驱动单元；
[0043]加热驱动单元从加热控制单元接收的相应的1～4路控制信号是独立的并分别控制1～4路固态继电器，电流检测模块的电流采样值分别对应相应的1～4路加热器通道。
[0044]本专利技术具有如下有益效果：
[0045]1)加热控制单元和各个加热驱动单元之间的控制连线都是使用DB15的标准电缆，加热控制单元和上位机连接是标准DB44电缆，减少了大量的接线工作。
[0046]2)加热驱动单元内置了电流采样模块和单元过温检测模块，可以监控电流和单元过温状况，防止过流和过温，增加驱动单元工作寿命。当外部发生短路，硬件保护电路在10ms内，关断对应控制信号通道。
[0047]3)加热控制单元和加热驱动单元都使用了金属外壳，不仅加强了抗干扰能力和防护能力，而且美观大方，便于生产维护。
[0048]4)所有的数据信息包括控制状态，保护状态，加热电流，驱动单元过温状态等采样数值可以通过标准485通讯口上传给上位机电脑，进行存档和参与大闭环控制。方便以后的信息化升级和改造。
附图说明：
[0049]图1是现有加热系统框图。
[0050]图2是本专利技术所述系统框图。
[0051]图3是加热控制单元内部框图。
[0052]图4是加热驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑料挤出机加热控制系统，其特征在于：包括上位机(A)、加热控制单元(B)、加热驱动单元(C)以及由加热驱动单元(C)驱动控制的加热器(D)，其中：加热控制单元(B)，在加热控制单元(B)上设有连接上位机(A)的控制接口以及连接1～4路加热驱动单元(C)的驱动接口；所述加热控制单元(B)通过控制接口获取的上位机(A)输出的控制信号，并根据输出的控制信号驱动控制相应加热驱动单元(C)；加热控制单元(B)通过驱动接口实时获取各加热驱动单元(C)的单元过温检测信号和加热器(D)的加热电流检测信号，并对获取的信号进行运算处理，形成对应加热驱动单元(C)的过温告警状态以及加热器(D)的加热电流值、过流保护状态的数据信息，加热控制单元(B)依序向上位机(A)上传所述数据信息；加热驱动单元(C)，在加热驱动单元(C)上设有连接加热控制单元(B)的驱动接口以及连接1～4路加热器(D)的强电接口；所述加热驱动单元(C)将加热控制单元(B)输入的控制信号转换为对各路加热器(D)的驱控；加热驱动单元(C)持续获取自身的过温检测信号以及通过强电接口驱控1～4路加热器(D)同时采集各加热器(D)的加热电流值并生成电流检测信号，加热驱动单元(C)将获取的信号持续向加热控制单元(B)传输；上位机(A)，所述上位机(A)控制大于等于1个加热控制单元(B)，并依序通过加热控制单元(B)、加热驱动单元(C)实现对每一路加热器(D)驱动控制。2.权利要求1所述的塑料挤出机加热控制系统，其特征在于：所述加热控制单元(B)包括主控模块、信号调理模块以及控制信号通道，其中：主控模块，在主控模块上集成过流保护、故障锁存、电流计算以及通讯功能，主控模块与上位机(A)保持通讯，以及接收和处理来自经信号调理模块输入的信号，经过主控模块处理后的信号形成加热驱动单元(C)的过温告警状态以及由加热控制单元(B)控制驱动的各加热器(D)的加热电流值、过流保护状态的数据信息，主控模块依序向上位机(A)上传数据信息；当过流保护状态表现为某个加热器(D)过流时，主控模块会关断对应的控制信号通道，从而关断加热驱动单元(C)内设置的相应的固态继电器，保护对应固态继电器和对应加热器(D)以防过流；信号调理模块，所述信号调理模块调理来自加热控制单元(B)上驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅建华，吴洋，李勇，徐加加，
申请(专利权)人：南京科远驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：