大型风机叶片模具温控系统的设计.pdf

新 能 源 大型风机叶片模具温控系统的设计 刘 晓 字 ’ ， 韩超 。 宋 晓美 ’ 1 ． 山西大学自动化 系， 太原 0 3 0 0 1 3 ； 2 ． 华北电力设计院有限公 司热控设计处． 北京 1 0 0 1 2 0 摘要 介绍一种基于P L C和循环水管路加热方式的风电叶片成型模具温度控制系统的设计。 关 键词 P L C； 叶 片模 具 ； 温度 控制 中图分 类号 T P 2 9 0引言 在大 型风力发 电机 组叶片 的生产过程 中 ． 叶片成 型模具是核心工艺装备之一I 1 ] 。 目前 ． 大 型风机 叶片模 具 的制造 已成为阻碍风机叶片发展 的主要瓶颈 而叶 片模具 的温度是 其加工 成型过程 中最重要 的 工艺参 数 ， 影 响着叶片成型模 具 的质量 。如果 温度控制 的效 果不佳 、 控制精 度不高或控制系统 的可 靠性差都将影 响成型模 具的质量 ．甚至可能造成模 具局部烧损 ． 导 致模具失效 ， 严重影响生产效 率和交货周期 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 问题之一 在叶片成型模具加热过程 中 ． 有 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 ．针对 以上 特 点 ． 设计基 于西 门子 P L C的多路温度 控制系 统 ． 并且 满足叶片成型模具制造 的工艺要求 1叶片成型模具加热工艺 目前 ． 较为通用 的模具加热 方式之一为 电阻丝加 热 I2 J 。另一种较通 用的模具加 热方式 为循 环水 、 油加 热 ． 该方式需加装循环泵 、 加 热器等设备 ． 通 常采取在 复合材料型面 内预埋铜管等金 属管材 的方式 ． 一般情 况下 ． 金属 管材不 易折弯 随形 ． 而且焊接 的难度 大可 靠性低 ， 容易 出现漏水现 象 ， 且还存在成本 高、 重量重 等缺点 。 这里采用改进型 的循 环水加热技术 ． 即在模具 中 预埋 P B 聚丁烯 管的方式 。P B管作 为一种绿色管 材 ． 其在生产使用至废弃过程 中均无毒无害 P B管可 承受 l 1 0 ℃以下的温度 ．对于水循环加热有 良好 的适 应 性。在安装 过程中 ． 通过热熔连接实现永久连接后 ， 作者 简介 刘晓 宇 1 9 8 7 - ， 工学硕 士 ， 研 究方 向为 自动控 制技 术在 工业 领域 的应 用 。 收稿 日期 2 0 1 5 0 3 - 1 1 9 5 www． c h i n a c a a a ． c o m 自动化应用 管道无渗漏 ， 耐压性能可长期保持 。目前 P B管在供水 系统 、 采 暖系统 中得 到了广泛应 用 。 是 一种价 格低廉 且性能 良好地水路材料 ． 非常适用 于大 型风机 叶片模 具加热系统 结合 风机叶片加热 的一些相关需求 ． 设计 了一套 完整 的水循环加热系统来完成对模具 的温度控制 ． 如 图 1 所 示 循 环 泵 2 图 1 大型风机 叶片模具加热 系统 2温度控制系统设计 水 2 ． 1温 控系统工艺要求 对 于兆 瓦级 大型风 力机组叶片模具 ． 在设计 中要 求模具型腔 内温度可达到 8 0 ％ 模具恒温保持过程 中 控制精度为 2 ℃ 在模 具温升动态过程 中偏差控制在 4 c c 以 内。叶片模 具成型 过程 的期 望温度 曲线 如图 2 所示。 图 2 叶片模具成型过程 的期望温度 曲线