一种注塑机温度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种注塑机温度控制方法及系统。

背景技术

准确控制和维持适当的温度，对注塑机的注塑过程和产品质量的稳定性至关重要，可以确保塑料熔体的稳定性，防止熔体的分解、氧化或降解，从而避免出现产品缺陷或性能下降。因此目前通常对注塑机的料筒进行分段加热，但目前的温度控制技术未考虑各分段间温度的互相影响以及环境温度的影响，导致温度控制不够准确。

发明内容

本申请提供了一种注塑机温度控制方法及系统，用于解决现有技术中由于未考虑各分段间的温度影响，导致注塑机温度控制准确率低的技术问题。

本申请的第一个方面，提供了一种注塑机温度控制方法，所述方法包括：读取待注塑塑料数据，基于所述待注塑塑料数据建立基础数据集，所述基础数据集包括材质数据、工艺需求数据；解析注塑机结构，并基于解析结果和所述基础数据集进行注塑机温度控制的分段划分，生成分段划分结果，其中，所述分段划分结果带有温度控制设定值标识；通过所述分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，设定温度影响因子，其中，每一温度影响因子均包括影响正因子和影响负因子；建立环境温度特征集，以所述环境温度特征集对所述温度控制设定值进行影响评价，生成环境影响因子；采集所述注塑机的各分段划分结果的实时温度数据，将所述实时温度数据、所述温度控制设定值、所述环境影响因子和所述温度影响因子输入温度响应网络，生成温度控制响应结果；通过所述温度控制响应结果进行注塑机温度控制。

本申请的第二个方面，提供了一种注塑机温度控制系统，所述系统包括：基础数据集建立模块，所述基础数据集建立模块用于读取待注塑塑料数据，基于所述待注塑塑料数据建立基础数据集，所述基础数据集包括材质数据、工艺需求数据；分段划分结果生成模块，所述分段划分结果生成模块用于解析注塑机结构，并基于解析结果和所述基础数据集进行注塑机温度控制的分段划分，生成分段划分结果，其中，所述分段划分结果带有温度控制设定值标识；温度影响因子设定模块，所述温度影响因子设定模块用于通过所述分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，设定温度影响因子，其中，每一温度影响因子均包括影响正因子和影响负因子；环境影响因子生成模块，所述环境影响因子生成模块用于建立环境温度特征集，以所述环境温度特征集对所述温度控制设定值进行影响评价，生成环境影响因子；温度控制响应结果生成模块，所述温度控制响应结果生成模块用于采集所述注塑机的各分段划分结果的实时温度数据，将所述实时温度数据、所述温度控制设定值、所述环境影响因子和所述温度影响因子输入温度响应网络，生成温度控制响应结果；注塑机温度控制模块，所述注塑机温度控制模块用于通过所述温度控制响应结果进行注塑机温度控制。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供的一种注塑机温度控制方法，涉及智能控制技术领域，通过读取待注塑塑料数据，建立基础数据集，结合注塑机结构进行注塑机温度控制的分段划分，并通过分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，设定温度影响因子，采集并计算环境影响因子、采集各分段划分结果的实时温度数据，与温度控制设定值和温度影响因子共同输入温度响应网络，生成温度控制响应结果，进行注塑机温度控制，解决了现有技术中由于未考虑各加热分段间的温度影响，导致注塑机温度控制准确率低的技术问题，实现了通过校准各加热分段间的控制温度，提高注塑机温度控制的稳定性和精准性的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种注塑机温度控制方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种注塑机温度控制方法中生成温度控制响应结果的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种注塑机温度控制方法中通过所述响应策略修正所述温度控制响应结果的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种注塑机温度控制系统结构示意图。

附图标记说明：基础数据集建立模块11，分段划分结果生成模块12，温度影响因子设定模块13，环境影响因子生成模块14，温度控制响应结果生成模块15，注塑机温度控制模块16。

具体实施方式

本申请提供了一种注塑机温度控制方法，用于解决现有技术中由于未考虑各加热分段间的温度影响，导致注塑机温度控制准确率低的技术问题。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种注塑机温度控制方法，所述方法包括：

P10：读取待注塑塑料数据，基于所述待注塑塑料数据建立基础数据集，所述基础数据集包括材质数据、工艺需求数据；

具体的，读取待注塑的塑料数据，包括塑料的类型、材质，以及需要加工成的产品类型等，基于所述待注塑塑料数据建立基础数据集，包括待注塑塑料的材质数据、工艺需求数据，所述材质数据包括材质类型、材质特性、熔点、流动性、黏度等，所述工艺需求数据包括升温速度、加热温度等，可以作为后续进行注塑机料筒分段加热的参考数据。

P20：解析注塑机结构，并基于解析结果和所述基础数据集进行注塑机温度控制的分段划分，生成分段划分结果，其中，所述分段划分结果带有温度控制设定值标识；

示例性地，解析当前注塑机的结构，也就是分析当前使用的注塑机的装置组成，获得当前注塑机各部件的工作原理和作用，并基于注塑机的结构解析结果，参照所述基础数据集进行注塑机温度控制的分段划分，也就是根据当前注塑机的各组成部分的工作原理和作用，并按照待注塑塑料的材料性能和工艺要求，对加热温度进行阶段划分，例如将注塑机料筒分为固体输送区、熔融区、熔体输送区，并按照不同的加热温度进行分段加热，以此作为分段划分结果，所述分段划分结果带有温度控制设定值标识，也就是说每个温度控制分段具有不同的温度控制标识。

P30：通过所述分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，设定温度影响因子，其中，每一温度影响因子均包括影响正因子和影响负因子；

可选的，确定所述分段划分结果的温度控制设定值，也就是每个温度控制分段的控制温度的设计值，也就是标准值，并通过所述分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，所述温度关联是指不同温度控制分段间的温度影响。根据每个温度控制分段间的距离及各自的温度控制设定值，来确定各分段间的温度关联，并设定每个分段的温度影响因子，其中，每一温度影响因子均包括影响正因子和影响负因子，所述影响正因子即会造成当前分段温度下降的影响因子，所述影响正因子即会造成当前分段温度上升的影响因子，例如第一加热分段的控制温度是180℃、第二加热分段的控制温度是260℃，第三加热分段的控制温度是220℃，且第一、二、三分段相邻排列，则第一加热分段即为第二加热分段和第三加热分段的影响负因子，第二加热分段为第一加热分段和第三加热分段的影响正因子。

P40：建立环境温度特征集，以所述环境温度特征集对所述温度控制设定值进行影响评价，生成环境影响因子；

应当理解的是，通过实时采集当前注塑机所处环境的温度变化数据，建立环境温度特征集，以所述环境温度特征集对所述温度控制设定值进行影响评价，也就是计算当前环境温度对注塑机料筒各分段的温度控制设定值的影响，生成相应的环境影响因子，例如若当前环境温度较高，可能会造成注塑机料筒初始温度较高，进而造成加热温度大于标准控制温度的情况，影响产品质量，因此需要根据环境影响因子来抵消环境温度影响。

P50：采集所述注塑机的各分段划分结果的实时温度数据，将所述实时温度数据、所述温度控制设定值、所述环境影响因子和所述温度影响因子输入温度响应网络，生成温度控制响应结果；

在本申请一种可能的实施例中，通过在所述注塑机各温度控制分段分别布置温度传感器，来采集各分段的实时温度数据，并将所述实时温度数据、所述温度控制设定值、所述环境影响因子和所述温度影响因子输入温度响应网络中，所述温度响应网络是用来进行加热器实际响应温度计算的模块，包括多个温度数据处理子单元。利用所述温度响应网络根据各分段的温度标准值，计算消除环境温度影响、其他分段温度影响后，各分段的控制响应温度，也就是加热器的加热温度，以此作为温度控制响应结果，也就是各分段的控制温度计算结果。

进一步的，如图2所示，本申请实施例步骤P50还包括：

P51：当所述温度响应网络接收数据后，通过预处理单元执行数据预处理，所述预处理单元为所述温度响应网络的处理单元，包括：

P52：对所述实时温度数据和所述温度控制设定值进行对应温度值作差，生成各分段划分结果对应的温度补偿值；

P53：以所述环境影响因子和所述温度影响因子对温度控制单元初始化，并将所述温度补偿值数据输入所述温度控制单元，所述温度控制单元为所述温度响应网络的处理单元；

P54：将所述温度控制单元的处理结果作为所述温度控制响应结果。

应当理解的是，当所述温度响应网络接收到所述实时温度数据、所述温度控制设定值、所述环境影响因子和所述温度影响因子后，通过所述温度响应网络的预处理单元执行数据预处理，所述预处理单元为所述温度响应网络的处理单元之一，其数据处理过程是：按照不同温度控制分段，将所述实时温度数据和所述温度控制设定值进行差值计算，并将差值作为各分段划分结果对应的温度补偿值。

进一步的，根据所述环境影响因子和所述温度影响因子对温度控制单元进行初始化，所述温度控制单元为所述温度响应网络的处理单元之一，根据所述环境影响因子和所述温度影响因子调整温度控制单元的初始温度，例如，若环境温度过高，则需要根据环境影响因子调低温度控制单元的初始温度，例如调低-5℃，并将所述温度补偿值数据输入所述温度控制单元，与所述温度控制单元的初始温度叠加，若所述温度补偿值为50℃，所述温度控制单元的初始温度为-5℃，则加热器的温度响应值即为45℃。进一步的，将所述温度控制单元的处理结果作为所述温度控制响应结果，进行注塑机的加热控制，可以规避环境温度、分段间温度差对各分段温度控制的不利影响，提高注塑机加热温度控制的精准性和稳定性，进而提高产品质量。

进一步的，本申请实施例步骤P54还包括：

P54-1：构建加热器信息数据集，所述加热器信息数据集通过采集各分段划分结果的加热器功率和分布数据构建；

P54-2：构建分段数据集，所述分段数据集包括各分段划分结果的塑料量数据、温度控制设定值；

P54-3：通过滞后评价单元对所述加热器信息数据集和所述分段数据集进行滞后分析，生成控制的补偿数据，其中，所述滞后评价单元为所述温度响应网络的附加处理单元；

P54-4：根据所述补偿数据对处理结果补偿，以获得所述温度控制响应结果。

其中，通过采集各温度控制分段的加热器分布情况，以及各个加热器的功率，来构建加热器信息数据集，并采集各加热分段的塑料量数据和温度控制设定值，来构建分段数据集，进一步的，将所述加热器信息数据集和所述分段数据集输入滞后评价单元进行滞后分析，所述滞后评价单元为所述温度响应网络的附加处理单元，用来对加热器功率和塑料量造成的升温速度滞后进行处理，通过对所述加热器信息数据集和所述分段数据集进行分析，计算各温度控制阶段的加热时长，以及开始加热和停止加热的时间节点，以此作为控制补偿数据，加入所述温度控制单元的处理结果中，共同作为所述温度控制响应结果。

P60：通过所述温度控制响应结果进行注塑机温度控制。

具体的，通过所述温度控制响应结果显示的注塑机各加热分段的温度控制响应数值，调整注塑机各加热器的加热功率来进行温度控制，满足待注塑塑料在各阶段的加热温度需求，使生产顺利进行，保证注塑制品的质量。

进一步的，如图3所示，本申请实施例还包括步骤P70，步骤P70还包括：

P71：对于任意分段划分结果进行温度影响因子的因子数量判定；

P72：若所述因子数量满足预设数量阈值，则获得对应分段划分结果的因子差值；

P73：根据所述因子差值生成响应策略，通过所述响应策略修正所述温度控制响应结果。

可选的，对于任意分段划分结果进行温度影响因子的因子数量判定，也就是采集对任意温度控制分段的温度造成影响的分段的数量，示例性的，若所述温度控制分段划分为三段，则任意两个分段必定对会对另一个分段的温度造成影响，则因子数量为2个，进一步的，预设一个因子数量阈值，例如为1个，若所述因子数量满足预设数量阈值，则计算对应分段划分结果的因子差值，也就是计算各分段对当前分段的温度影响差值，根据所述因子差值生成响应策略，所述响应策略可以是根据影响因子的温度影响差值，调整受影响的分段的温度控制数据，以此来修正所述温度控制响应结果，规避各温度控制分段对相邻温度控制分段的温度影响。

进一步的，本申请实施例步骤P73还包括：

P73-1：若所述因子差值对于当前分段划分结果的影响超过预设值，则生成分段控制策略；

P73-2：以所述分段控制策略确定分割点，并以所述分割点为零点，执行辐射分段补偿；

P73-3：根据辐射分段补偿结果生成所述响应策略。

其中，若所述因子差值对于当前分段划分结果的影响超过预设值，也就是其他分段对当前分段的温度影响过大，例如某中间分段的控制温度为200℃，前一分段的控制温度为150℃，后一分段的控制温度为260℃，则所述因子差值为110℃，当前分段的前后温差较大，则生成分段控制策略，也就是将当前分段的温度进行分段控制的策略，以所述分段控制策略确定分割点，也就是分段控制的分割点，并以所述分割点为零点，执行辐射分段补偿，所述辐射分段补偿就是逐步衰减/增强的温度补偿，并根据辐射分段补偿结果生成所述响应策略，以此来消除相邻分段的温度影响。

进一步的，本申请实施例还包括步骤P80，步骤P80还包括：

P81：记录所述注塑机的各分段划分结果的实时响应温度；

P82：以所述实时响应温度对所述温度控制响应结果进行实际响应评价；

P83：通过所述实际响应评价生成补偿响应数据，以所述补偿响应数据进行所述注塑机的温度控制补偿。

可选的，在使用所述温度控制响应结果进行注塑机温度控制后，记录所述注塑机的各分段划分结果的实时响应温度，也就是采集实际温度控制效果，并以所述实时响应温度对所述温度控制响应结果进行实际响应评价，也就是计算各温度控制分段的实际响应温度和标准控制温度的差值，根据差值大小倒推出各个环节的温度控制误差，并通过所述实际响应评价生成补偿响应数据，以所述补偿响应数据进行所述注塑机的温度控制补偿，以进一步提高注塑机的温度控制的精准度。

进一步的，本申请实施例步骤P83还包括：

P83-1：根据所述温度控制响应结果进行温度控制的稳态预估，生成稳态区间；

P83-2：以所述稳态区间进行所述实际响应评价的评价分割，基于稳态区间对应的分割结果生成所述补偿响应数据。

应当理解的是，根据所述温度控制响应结果进行温度控制的稳态预估，也就是根据各分段温度响应数据的变化情况，进行各阶段温度变化的稳定性评估，也就是根据各个时间段的温度变化的稳定性，将整个温度控制过程分为升温阶段、降温阶段和恒温控制阶段，并获取恒温控制阶段作为稳态区间。进一步的，以所述稳态区间的划分结果，将所述实际响应评价进行评价分割，也就是只获取恒温加热阶段的温度控制误差数据，来生成所述补偿响应数据，对所述注塑机的温度控制进行补偿。

综上所述，本申请实施例至少具有如下技术效果：

本申请通过读取待注塑塑料数据，建立基础数据集，结合注塑机结构进行注塑机温度控制的分段划分，并通过分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，设定温度影响因子，采集并计算环境影响因子、采集各分段划分结果的实时温度数据，与温度控制设定值和温度影响因子共同输入温度响应网络，生成温度控制响应结果，进行注塑机温度控制。

达到了通过校准各加热分段间的控制温度，提高注塑机温度控制的稳定性和精准性的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种注塑机温度控制方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种注塑机温度控制系统，本申请实施例中的系统与方法实施例基于同样的发明构思。其中，所述系统包括：

基础数据集建立模块11，所述基础数据集建立模块11用于读取待注塑塑料数据，基于所述待注塑塑料数据建立基础数据集，所述基础数据集包括材质数据、工艺需求数据；

分段划分结果生成模块12，所述分段划分结果生成模块12用于解析注塑机结构，并基于解析结果和所述基础数据集进行注塑机温度控制的分段划分，生成分段划分结果，其中，所述分段划分结果带有温度控制设定值标识；

温度影响因子设定模块13，所述温度影响因子设定模块13用于通过所述分段划分结果的温度控制设定值初始化温度关联，设定温度影响因子，其中，每一温度影响因子均包括影响正因子和影响负因子；

环境影响因子生成模块14，所述环境影响因子生成模块14用于建立环境温度特征集，以所述环境温度特征集对所述温度控制设定值进行影响评价，生成环境影响因子；

温度控制响应结果生成模块15，所述温度控制响应结果生成模块15用于采集所述注塑机的各分段划分结果的实时温度数据，将所述实时温度数据、所述温度控制设定值、所述环境影响因子和所述温度影响因子输入温度响应网络，生成温度控制响应结果；

注塑机温度控制模块16，所述注塑机温度控制模块16用于通过所述温度控制响应结果进行注塑机温度控制。

进一步的，所述温度控制响应结果生成模块15还用于执行以下步骤：

当所述温度响应网络接收数据后，通过预处理单元执行数据预处理，所述预处理单元为所述温度响应网络的处理单元，包括：

对所述实时温度数据和所述温度控制设定值进行对应温度值作差，生成各分段划分结果对应的温度补偿值；

以所述环境影响因子和所述温度影响因子对温度控制单元初始化，并将所述温度补偿值数据输入所述温度控制单元，所述温度控制单元为所述温度响应网络的处理单元；

将所述温度控制单元的处理结果作为所述温度控制响应结果。

进一步的，所述温度控制响应结果生成模块15还用于执行以下步骤：

构建加热器信息数据集，所述加热器信息数据集通过采集各分段划分结果的加热器功率和分布数据构建；

构建分段数据集，所述分段数据集包括各分段划分结果的塑料量数据、温度控制设定值；

通过滞后评价单元对所述加热器信息数据集和所述分段数据集进行滞后分析，生成控制的补偿数据，其中，所述滞后评价单元为所述温度响应网络的附加处理单元；

根据所述补偿数据对处理结果补偿，以获得所述温度控制响应结果。

进一步的，所述系统还包括：

因子数量判定模块，所述因子数量判定模块用于对于任意分段划分结果进行温度影响因子的因子数量判定；

因子差值计算模块，所述因子差值计算模块用于若所述因子数量满足预设数量阈值，则获得对应分段划分结果的因子差值；

响应策略生成模块，所述响应策略生成模块用于根据所述因子差值生成响应策略，通过所述响应策略修正所述温度控制响应结果。

进一步的，所述系统还包括：

分段控制策略生成模块，所述分段控制策略生成模块用于若所述因子差值对于当前分段划分结果的影响超过预设值，则生成分段控制策略；

辐射分段补偿模块，所述辐射分段补偿模块用于以所述分段控制策略确定分割点，并以所述分割点为零点，执行辐射分段补偿；

响应策略生成模块，所述响应策略生成模块用于根据辐射分段补偿结果生成所述响应策略。

进一步的，所述系统还包括：

实时响应温度记录模块，所述实时响应温度记录模块用于记录所述注塑机的各分段划分结果的实时响应温度；

实际响应评价模块，所述实际响应评价模块用于以所述实时响应温度对所述温度控制响应结果进行实际响应评价；

温度控制补偿模块，所述温度控制补偿模块用于通过所述实际响应评价生成补偿响应数据，以所述补偿响应数据进行所述注塑机的温度控制补偿。

进一步的，所述系统还包括：

稳态区间生成模块，所述稳态区间生成模块用于根据所述温度控制响应结果进行温度控制的稳态预估，生成稳态区间；

评价分割模块，所述评价分割模块用于以所述稳态区间进行所述实际响应评价的评价分割，基于稳态区间对应的分割结果生成所述补偿响应数据。

需要说明的是，上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

本说明书和附图仅仅是本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。