现有的塑料加工机械大部分都是多段加热的,如最常用的挤出机、注塑机,各个加热段的温度设定值也不同。普遍的预热方式都是各段加热器同时打开,各段分别到达温度后进行保温。由于各段温度设定值有高低,而且各段加热条件不同,这样就造成各段的到温时间有较大的差别。先到温的加热段保温等待,在这个时间段,先到温段需要不断起停加热,以补偿该段因热传导以及向四周辐射热造成的热量损耗,这样就造成了先到温段因为多余的保温浪费了能量。本课题通过研究,确定后启动的方式设计一种预热控制系统,通过控制不同加热段的预热启动时间,使各段加热器加热时间不同,减少保温时间,从而达到各段等时到达设定温度值和节能的目的。本课题主要做了以下几方面的工作:在控制系统的硬件上,开发了温度采集电路、串行传输电路、继电器控制电路、单片机控制电路等,并对个电路模块进行了单独调试、联合调试,到目前为止,控制系统硬件运行良好。在控制系统软件方面,实现了智能控制平台软件、上位机控制软件等程序的编写及调试、模糊控制器等。其中智能控制平台软件主要包括A/D转换、看门狗(Watch Dog)、串行通信四个模块;上位机控制软件主要包括温度控制算法、串行通信以及温度数据存储三个模块。在等时到温控制算法方面,本文做了比较深入的研究,分别尝试了两种方法设计等时到温控制算法:一是基于模型的方法,通过建立控制模型达到控制效果;二是利用模糊控制算法,通过对模糊控制输出量进行解耦修正,从而达到等时到温目的。通过实验证明,设备起停次数越多,基于模糊控制方法的控制效果越接近理想状态,各段到温越来越趋于相同时间到达,达到了较好的节能效果。