DE8814104U1 - Device for adjusting the heating pattern of a thermoforming machine - Google Patents

Description

G 3 4 9 2 OEG 3 4 9 2 OE

111111

J I 1J I 1

) 1 Siemens Aktiengesellschaft) 1 Siemens AG

Einrichtung zum Einstellen des Heizbildes einer Thermoformmaschine Device for adjusting the heating pattern of a thermoforming machine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen des Heizbildes einer Thermoformmaschine, bei der eine Vielzahl von elektrischen Heizelementen einzeln oder in Gruppen über ansteuerbare Thyristorstellglieder an eine Netzwechselspannung anschließbar sind und die den Heizelementen und/oder Grirpen von Heizelementen zuführbarer elektrischen Leistungen durch entsprechende Aussteuerung der Thyristorstellglieder von einer übergeordneten Steuerung vorgebbar sird.The invention relates to a device for adjusting the heating pattern of a thermoforming machine, in which a plurality of electrical heating elements can be connected individually or in groups to an alternating mains voltage via controllable thyristor actuators and the electrical power that can be supplied to the heating elements and/or grips of heating elements can be specified by a higher-level control system by appropriately controlling the thyristor actuators.

l/y Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 33 37 505 bekannt ist.l/y This generic term refers to an arrangement, as is known, for example, from DE-PS 33 37 505.

Bei dieser Anordnung werden als Stellglieder Triacs verwendet, die in Anschnittsteuerung betrieben werden. Die Spannungserfassung und entsprechende Regelung der einzelnen Stellglieder ist, wenn man die Vielzahl der Heizelemente bedenkt, relativ aufwendig. In this arrangement, triacs are used as actuators, which are operated in gate control. The voltage detection and corresponding control of the individual actuators is relatively complex, considering the large number of heating elements.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine sinfache Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der gleichzeitig eine relativ genaue und technologisch ausreichende Leistungsdosierung der einzelnen Elemente erreicht werden kann.The object of the present invention is to create a simple arrangement of the type mentioned at the beginning, with which a relatively precise and technologically sufficient power dosage of the individual elements can be achieved at the same time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: This object is achieved according to the invention by the following features:

a) zur Leistungsdosierung ist durch Befehle der Steuerung jeweils eine vorgebbare Zahl von Netzspannungshalbwellen pro Zeiteinheit über die Thyristorstellglieder an d.' e Heizelemente durchschaltbar unda) for power dosing, a predefined number of mains voltage half-waves per unit of time can be switched through to the heating elements via the thyristor actuators by means of commands from the control system and

b) die durchgelassenen Halbwellen ^ind durch entsprechende An-b) the half-waves that are transmitted are

Ch 2 SieCh 2 You

88 R 3 1 9 2 DE88 R 3 1 9 2 EN

' ■ ■ ' 7 ■'' ■ ■ ' 7 ■'

I. steuerung der Thy r i st &ogr; &igr; -;).e.l IgI leder In el &iacgr;-i symmetrisch über die /.eiteinheit verteilt.I. control of the thyristor is για -;).e.l IgI leather is distributed symmetrically over the thyristor unit.

Durch die Zählung der llalbwellen läßt sich die Leistung gut dosleren; gleichzeitig wird nber auch die symmetrische 'nrteilung erreicht, daß über eine bestimmte Zeiteinheit, z.B. eine Sekunde, keine wesentliche Veränderung des Heizbildes auftreten kann.
Außerdem wird eine statistisch gleichmäßig verteilte Gesamtstromaufnahme erreicht. Eine weitere Verbesserung der Anordnung ergibt sich, wenn die Netzwechelspannung erfaßt wird und Schwankungen dieser Spannung durch Verändern der Zahl der durchgelassenen Netzspannungshalbwellen kompensiert werden.By counting the half-waves, the power can be easily controlled; at the same time, the symmetrical distribution is achieved so that no significant change in the heating pattern can occur over a certain time unit, e.g. one second.
In addition, a statistically evenly distributed total current consumption is achieved. The arrangement can be further improved if the AC mains voltage is recorded and fluctuations in this voltage are compensated by changing the number of mains voltage half-waves allowed to pass.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert;The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing;

es zeigen: :show it: :

FIG 1 das Prinzipschaltbild der Anordnung,FIG 1 the basic circuit diagram of the arrangement,

FIG 2 die verwendete Halbwellenausblendung undFIG 2 the half-wave suppression used and

FIG 3 einige Einzelheiten des Leistungsstellgliedes für die
Heizelemente.FIG 3 some details of the power actuator for the
Heating elements.

Wie aus FIG 1 ersichtlich, ist eine Vielzahl von Heizelementen über Leistungsausgabeteile 2 mit der Netzspannung RST von z.B.
38&Pgr; Volt und 50 Hertz verbunden. Wie aus FIG 1 ersichtlich, kann ein Leistungsstellglied 2 jeweils mehrere Heizelemente 3 mit
Spannung versorgen. Die Leistungselemente 2 bestehen aus den
eigentlichen Thyristorstellgliedern 5, die z.B. mit Triacs aufgebaut sind, und einer dazugehörigen Elektronik 4, die ihre Befehle jeweils von der übergeordneten Steuerung 1, z.B. einerAs can be seen from FIG 1, a plurality of heating elements are connected via power output parts 2 to the mains voltage RST of e.g.
38&Pgr; Volt and 50 Hertz. As can be seen from FIG 1, a power actuator 2 can control several heating elements 3 with
The power elements 2 consist of the
actual thyristor actuators 5, which are constructed e.g. with triacs, and an associated electronics 4, which receive their commands from the higher-level control 1, e.g. a

speicherprogrammierbaren Steuerung, empfängt. Die Wirkungsweise ist die folgende:programmable logic controller. The mode of operation is as follows:

Sei z.B, angenommen, daß bei 50 Hertz Netzwechselspannung 100
durchgelassene Halbwelien der Netzwechseispannung 100% Leistung entsprechen, so entspricht andererseits wieder jede durchgelassene Halbwelle einem Prozent der möglichen Leistung. Soll z.B.
ein Heizelement 3 mit 50%iger Leistung betrieben werden, so
erhält die Leistungselektronik 4 des zugeordneten StellgliedesFor example, assume that at 50 Hertz AC mains voltage 100
If half-waves of the AC mains voltage that are passed through correspond to 100% power, then on the other hand each half-wave that is passed through corresponds to one percent of the possible power. For example,
a heating element 3 is operated at 50% power, so
receives the power electronics 4 of the assigned actuator

G 3 A 9 2 DEG 3 A 9 2 EN

3 3

einen prn7nnt.iia.].en (3RfPhI z.B. hier 50%. Die mit der Netzwechselspannung über Spannungssynchionisierglind AI synchronisierte Steuerung 4 wählt aus den 100 pro Sekunde ankommenden Halbwellen 5C Halbwellen aus und gibt über das Ansteuer ■- und Koppelglied entsprechende Befehle an das Stellglied 5.a prn7nnt.iia.].en (3RfPhI e.g. here 50%. The control 4, which is synchronized with the AC mains voltage via voltage synchronization gate AI, selects half-waves from the 100 half-waves 5C arriving per second and issues the corresponding commands to the actuator 5 via the control and coupling element.

Im vorliegenden Fall hat dies zur Folge, daß, wie FIG 2 erkennen läßt, jeweils nur jede zweite Halbwelle &eegr; der Netzwechselspannung U_R innerhalb der Periode T, die z.B. hier einer Sekunde entspricht, durchgelassen wird. Ebenso gut möglich wie 50% kann natürlich auch jeder andere beliebige Wert zwischen Null und 100% Leistung vorgegeben werden. Die zur Ansteuerung verwendete Elektronik kann hierbei relativ einfach, z.B. in integrierter Schaltkreistechnik, ausgebildet sein, da sie nur ja oder nein, also durchlassen oder nicht durchlassen entscheiden muß. Eine Erfassung der Spannung und damit Spannungsreglung ist nicht notwendig.In the present case, this means that, as can be seen in FIG 2, only every second half-wave η of the AC mains voltage U _R is allowed to pass within the period T, which here corresponds to one second. Any other value between zero and 100% power can of course be specified just as well as 50%. The electronics used for control can be relatively simple, e.g. using integrated circuit technology, since they only have to decide yes or no, i.e. whether to pass through or not. Detection of the voltage and thus voltage regulation is not necessary.

Eine Verbesserung der Anordnung, durch die insbesondere Schwankungen in der Netzspannung ausgeglichen werden können, ist dadurch gegeben, daß mit einem Spannungsüberwachungsglied 6 die Netzspannung überwacht wird und Änderungen entsprechend durch Verändern des vorgegebenen Leistungssollwertes berücksichtigt werden, und zwar in der Weise, daß einer Verringerung der Netzspannung eine entsprechende Zunahme der durchgelassenen HaIbwellen gegenübersteht und umgekehrt, so daß für das betreffende Heizelement immer die geforderte Leistung zur Verfugung steht.An improvement to the arrangement, by means of which fluctuations in the mains voltage can be compensated in particular, is provided by the fact that the mains voltage is monitored by a voltage monitoring element 6 and changes are taken into account accordingly by changing the specified power setpoint, in such a way that a reduction in the mains voltage is offset by a corresponding increase in the half-waves passed through and vice versa, so that the required power is always available for the heating element in question.

Claims (3)

G 3 4 9 2 DE II· 111 ■· &Dgr; SchutzansprücheG 3 4 9 2 DE II· 111 ■· &Dgr; Protection claims 1. Einrichtung zum Einstellen des Heizbildes einer Thermoformmaschine, bei der eine Vielzahl von elektrischen Heizelementen einzeln oder in Gruppen über aussteuerbare Thyristorstellglieder an eine Netzwechselspannung anschließbar ist und die den Heizelementen und/oder Gruppen von Heizelementen zuführbaren elektrischen Leistungen durch entsprechende Aussteuerung der Thyristorstellglieder von einer übergeordneten Steuerung vorgebbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale;1. Device for adjusting the heating pattern of a thermoforming machine, in which a large number of electrical heating elements can be connected individually or in groups to an alternating mains voltage via controllable thyristor actuators and the electrical power that can be supplied to the heating elements and/or groups of heating elements can be specified by a higher-level control system by appropriate control of the thyristor actuators, characterized by the following features; a) zur Leistungsdosierung ist durch die Steuerung jeweils eine vorgebbare Zahl (n) von Netzspannungshalbweilen pro Zeiteinheit (T) über die Thyristorstellglieder (5) an die Heizeleimente (3) durchscnaltbar unda) for power dosing, the control system can switch a preset number (n) of mains voltage half-waves per unit of time (T) via the thyristor actuators (5) to the heating elements (3) and b) die durchgelassenen Halbwellen sind durch entsprechende Aussteuerung der Thyristorstellglieder (5) in etwa symmetrisch über die Zeiteinheit (T) verteilt.b) the half-waves that pass through are distributed approximately symmetrically over the time unit (T) by appropriate control of the thyristor actuators (5). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwechselspannung (IL) erfaßbar ist und Schwankungen dieser Spannung durch Verändern der Zahl (n) der durchgelassenen Netzspannungshalbweilen kompensierbar sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the AC mains voltage (IL) can be detected and fluctuations in this voltage can be compensated by changing the number (n) of the mains voltage half-waves passed through. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß als übergeordnete Steuerung eine speicherprogrammierbare Steuerung (1) vorgesehen ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a programmable logic controller (1) is provided as the higher-level controller.