歐姆龍PLC在葉片成型模具多路溫度控制中的應用
1 引言
大型風力發電機組中，風機葉片運行的穩定性直接決定著整個系統運行品質的優劣。在大型風力機復合材料葉片的生產過程中，葉片成型模具起著至關重要的作用。其中，葉片模具的溫度是其加工成型過程中的重要工藝參數，對葉片成型模具的質量具有很大影響。如果溫度控制的效果不佳，控制精度不高，控制系統的可靠性低，這些因素都將影響成型件的成型質量，甚至可能造成模具的局部燒損，導致模具失效，嚴重影響生產效率和產品交貨周期。因此，模具加熱裝置的溫度控制是風機葉片模具成型過程中的重要技術問題。它主要包括模具加熱溫度控制和模具溫度均勻性補償平衡控制［1-2］。
模塊型plc具有配置靈活的特點，可根據需要選擇不同規模的系統，而且裝配方便，便于擴展和維修。針對葉片成型模具加熱過程中區域劃分多且復雜，在注膠固化，溫控停止與合模固化過程中對溫度的動態以及靜態偏差要求嚴格的特點，設計了以歐姆龍cj1g-cpu45h-p模塊型plc作為總控制器的葉片成型模具多路溫度控制系統以實現流程控制，并且滿足葉片模具成型的工藝要求。
2 葉片成型模具溫控系統工藝要求
在感應加熱，紅外加熱和電阻加熱等加熱方式中，對葉片模具加熱來說，電阻絲加熱具有元件經久耐用、維修更換方便、操作簡單、成本低廉等優點。電阻絲加熱就是在模具的玻璃鋼層中預埋加熱電阻絲，加熱電阻絲鋪設在模具加熱層（樹脂+鋁粉）之下［3］。電阻絲加熱方式雖然應用較普遍，但是隨著風力機組容量的增長，風力機葉片的尺寸隨之增大，兆瓦級大型風力機葉片模具的加熱系統具有劃分區域多且復雜的特點，在這一背景下，基于電阻絲加熱方式的模具加熱系統就顯得缺乏可靠性，溫度不易控制，易出現局部溫度過高的現象，因此對于葉片成型模具的溫度控制系統就提出了更高的工藝要求。
具體言之，對于兆瓦級大型風力機葉片模具而言，一般情況下要求模具型腔內加溫能力至少為80℃；模具型腔恒溫控制精度為±2℃；模具型面溫度偏差不大于4℃（指模具溫升動態過程）。成型過程的期望溫度曲線如圖1所示。
3 歐姆龍模塊型plc簡介
歐姆龍c系列plc產品門類齊，型號多，功能強，適用面廣。其緊湊型結構的微型機以cj型機最為典型。經過篩選，歐姆龍cj型機中的cj1g-cpu45h-p型cpu單元適用于風電葉片成型模具的多路溫度控制。
cj1g-cpu45h-p作為cpu單元的模塊型plc的可靠性高，抗干擾能力強，并且適用于多路溫度控制。cj1g系列plc所具有的溫度控制單元支持2回路或4回路pid控制或on/off控制，其中2回路模式帶加熱路斷路檢測功能；同時用于pid控制的pid常數可以用自調整（at）來設定，正向操作（冷卻）或反向操作（加熱）可以任選；可以從溫度傳感器直接輸入；采樣周期為500ms；每個回路有2點內部報警；對于2回路模式，電流互感器接到每個回路，用來檢測加熱器的斷路。
：鞏經理
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：南京塞姆泵業有限公司
