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欧姆龙PLC在叶片成型模具多路温度控制中的应用

导读: 欧姆龙c系列plc产品门类齐,型号多,功能强,适用面广。其紧凑型结构的微型机以cj型机最为典型。经过筛选,欧姆龙cj型机中的cj1g-cpu45h-p型cpu单元适用于风电叶片成型模具的多路温度控制

  大型风力发组中,风机叶片运行的稳定性直接决定着整个系统运行品质的优劣。在大型风力机复合材料叶片的生产过程中,叶片成型模具起着至关重要的作用。其中,叶片模具的温度是其加工成型过程中的重要工艺参数,对叶片成型模具的质量具有很大影响。如果温度控制的效果不佳,控制精度不高,的可靠性低,这些因素都将影响成型件的成型质量,甚至可能造成模具的局部烧损,导致模具失效,严重影响生产效率和产品交货周期。因此,模具加热装置的温度控制是风机叶片模具成型过程中的重要技术问题。它主要包括模具加热温度控制和模具温度均匀性补偿平衡控制[1-2]。

  模块型plc具有配置灵活的特点,可根据需要选择不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。针对叶片成型模具加热过程中区域划分多且复杂,在注胶固化,温控停止与合模固化过程中对温度的动态以及静态偏差要求严格的特点,设计了以欧姆龙cj1g-cpu45h-p模块型plc作为总控制器的叶片成型模具多路温度控制系统以实现流程控制,并且满足叶片模具成型的工艺要求。

2 叶片成型模具温控系统工艺要求

  在感应加热,红外加热和电阻加热等加热方式中,对叶片模具加热来说,电阻丝加热具有元件经久耐用、维修更换方便、操作简单、成本低廉等优点。电阻丝加热就是在模具的玻璃钢层中预埋加热电阻丝,加热电阻丝铺设在模具加热层(树脂+铝粉)之下[3]。电阻丝加热方式虽然应用较普遍,但是随着风力机组容量的增长,风力机叶片的尺寸随之增大,兆瓦级大型风力机叶片模具的加热系统具有划分区域多且复杂的特点,在这一背景下,基于电阻丝加热方式的模具加热系统就显得缺乏可靠性,温度不易控制,易出现局部温度过高的现象,因此对于叶片成型模具的温度控制系统就提出了更高的工艺要求。

  具体言之,对于兆瓦级大型风力机叶片模具而言,一般情况下要求模具型腔内加温能力至少为80℃;模具型腔恒温控制精度为±2℃;模具型面温度偏差不大于4℃(指模具温升动态过程)。成型过程的期望温度曲线如图1所示。

3 欧姆龙模块型plc简介

  欧姆龙c系列plc产品门类齐,型号多,功能强,适用面广。其紧凑型结构的微型机以cj型机最为典型。经过筛选,欧姆龙cj型机中的cj1g-cpu45h-p型cpu单元适用于风电叶片成型模具的多路温度控制。

  cj1g-cpu45h-p作为cpu单元的模块型plc的可靠性高,抗干扰能力强,并且适用于多路温度控制。cj1g系列plc所具有的温度控制单元支持2回路或4回路pid控制或on/off控制,其中2回路模式带加热路断路检测功能;同时用于pid控制的pid常数可以用自调整(at)来设定,正向操作(冷却)或反向操作(加热)可以任选;可以从温度传感器直接输入;采样周期为500ms;每个回路有2点内部报警;对于2回路模式,电流互感器接到每个回路,用来检测加热器的断路。