DE69113869T2

DE69113869T2 - Spritzgiesssteuerung mit prozessvariablem Lernverfahren.

Info

Publication number: DE69113869T2
Application number: DE69113869T
Authority: DE
Inventors: John Frank Dodds; James William Stroud
Original assignee: Allen Bradley Co LLC
Current assignee: Allen Bradley Co LLC
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1991-06-12
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2011-06-13
Also published as: DE69113869D1; EP0461626B1; BR9102459A; EP0461626A3; EP0461626A2; JPH04232013A; US5062785A

Description

Die Erfindung findet Anwendung auf dem Gebiet industrieller Steuerungen und befaßt sich insbesondere mit Steuerungen für Spritzgießmaschinen.

Der Erfindung zugrundeliegender Stand der Technik

Beim Spritzgießverfahren wird eine in einem Mantel oder Zylinder befindliche plastifizierte Masse unter Druck, typischerweise mit einem in den Zylinder passenden Kolben, durch eine Düse am einen Ende des Zylinders gezwungen. Die plastifizierte Masse tritt unter Druck in einen Formhohlraum ein, wo sie in Übereinstimmung mit den Abmessungen des Formhohlraums zu einem Formteil erstarrt. Das Teil wird dann aus der Form ausgeworfen, und der Vorgang wird wiederholt.
Ein solcher Spritzgießvorgang oder Spritzgießprozeß kann in vier Stufen unterteilt werden: Plastifizieren, Spritzen, Packen (Nachdrücken, Verdichten) und Halten (Verweilen).
Während der Plastifizierstufe werden feste Pellets (Tabletten, Granulat) der Formmasse in den Zylinder eingeführt, wo sie dann geschmolzen und zum vorderen Ende des Zylinders gedrückt werden, und zwar durch die Drehbewegung einer Schnecke, die ein Teil des Kolbens bildet. Während die Formmasse unter der mechanischen Einwirkung der Schnecke schmilzt, wird mit dem Füllen des Zylinders begonnen, wobei die Schnecke und der Kolben von der Düse zurückgezogen werden. Durch Steuerung des Kolbengegendrucks kann sichergestellt werden, daß die geschmolzene Formmasse eine geeignete Temperatur annimmt und frei von Blasen oder Lufttaschen ist.
Während der Einspritz- oder Spritzstufe wird die Drehbewegung der Schnecke beendet, und der Kolben wird in Richtung auf die Düse bewegt, um die Formmasse durch die Düse in den Formhohlraum zu drücken. Die Eigenschaften der Formmasse oder der Form können es erforderlich machen, daß gewisse Teile des Formhohlraums mit unterschiedlichen Raten oder Geschwindigkeiten gefüllt werden müssen. Dies kann dadurch geschehen, daß die Geschwindigkeit oder der Druck des Kolbens während der Spritzstufe verändert wird.
Während der Nachdrück- oder Packstufe wird zusätzliche Formmasse in den Formhohlraum gezwungen, um einer Schwindung der Formmasse zu begegnen, wenn diese in dem Formhohlraum abkühlt.
Während der Halte- oder Verweilstufe wird der Druck auf die Formmasse beibehalten, um ihre Dichte und/oder Flexibilität zu steuern. Am Ende der Haltestufe kommt es zu einem Wegschrumpfen des Formteils von dem Formhohlraum, bevor das Teil ausgestoßen wird. Die Steuerung des Kolbendrucks während der Haltestufe kann auch Verwerfungen oder Vertiefungen in dem Teil verhindern, während es abkühlt.
Die Fähigkeit, die Kolbengeschwindigkeit oder den Kolbendruck während der verschiedenen Stufen des Spritzgieß- Zyklus genau zu verändern, kann man mit Hilfe von Profilen erreichen, die aus aufeinanderfolgenden Segmenten mit unterschiedlich programmierten Einstellpunkten bestehen. Ein vorgegebenes Profil kann eine Vielzahl Segmente und Einstellpunkte haben, um die Programmierung von komplexen Preßdruck- oder Formungsdruckfunktionen während einer gegebenen Stufe zu gestatten.
Die Verwendung einer Vielzahl von Segmenten in einem Profil macht es erforderlich, daß das Steuerungssystem einer Spritzgießmaschine sehr schnell auf den Einstellpunkt in jedem Segment anspricht. Eine hohe Steuerungsgeschwindigkeit kann man dadurch erreichen, daß die Spritzgießmaschine in einer Konfiguration mit offener Schleife betrieben wird. In einer solchen offenen Schleifenkonfiguration wird der Einstellpunkt in einen gesteuerten variablen Wert für das Ventil umgeformt, d.h. in eine prozentuale Öffnung, um die gewünschte Geschwindigkeit oder den gewünschten Druck des Kolbens zu erreichen. Die Umsetzung des Einstellpunktes in einen gesteuerten variablen Wert für das Ventil beruht auf empirischen Messungen des Verhaltens oder der Leistungsfähigkeit des Ventils.
Obgleich die Steuerung mit offener Schleife eine schnelle Einstellung der Spritzgießmaschine zuläßt, ist die Genauigkeit der Einstellung gering. Der Grund dafür besteht darin, daß die Übertragungs- oder Transferfunktion, zwischen der Kolbengeschwindigkeit oder dem Kolbendruck und der Ventilöffnung komplex ist und darüber hinaus Änderungen unterliegt, die durch zahlreiche Umstände hervorgerufen werden können, wie Formgebungstemperatur, Art der Form und Zusammensetzung der Kunststoff-Formmasse.
Ein Verfahren zum Vorsehen einer schnellen und genauen Kolbensteuerung besteht darin, eine Steuerung mit offener Schleife zu kombinieren mit einer Regelung mit geschlossener Schleife. Wie es in EP-A-461 627 (Anmeldungsnr. 91 109 606.3 eingereicht am 12. Juni 1991) beschrieben ist, kann man zwischen Zyklen der Spritzgießmaschine die Genauigkeit einer schnellen Steuerung mit offener Schleife dadurch verfeinern, daß man die gesteuerte Variable (d.h. das Kolbenventilsignal) während der Regelung mit geschlossener Schleife am Ende jedes Segmentes überpruft und die bei geschlossener Schleife geregelte Variable mit der bei offener Schleife gesteuerten Variablen vergleicht. Dazwischen auftretende Differenzen werden zum Modifizieren des Einstellpunktes für den nächsten Zyklus verwendet, um die Genauigkeit der Steuerung mit offener Schleife weiter zu verbessern.
Diese Prozedur kann bei kurzen Stufen des Spritzgieß- Zyklus unzureichend sein, insbesondere bei der Spritzstufe, die nur einige wenige Prozent einer Gesamtzykluszeit in der Größenordnung von einigen zehn Sekunden ausmachen kann. Bei der Spritzstufe und insbesondere bei Geschwindigkeitsbeeinflussung kann die Zeitdauer der Steuerung mit offener Schleife so lange sein, daß größere Verminderungen des Beeinflussungs- oder Steuerungsfehlers durch den mit geschlossener Schleife ausgeführten Regelungsanteil der Beeinflussung ausgeschlossen oder behindert wird. Die mit offener Schleife gesteuerte Variable kann daher wertmäßig sehr dicht bei der mit geschlossener Schleife geregelten Variablen liegen, obgleich die Prozeßvariable (d,h. die Kolbengeschwindigkeit oder der Kolbendruck) weit vom Einstellpunktwert entfernt ist.
Die Literaturstelle "Computers in Industry", Band 10, Nr. 2, Juli 1988, Amsterdam NL, Seiten 123 bis 136, T.P. Leung et al.: "Die Anwendung eines Mikrocomputers zur Steuerung einer Spritzgießmaschine", offenbart eine Steuerung zur Verwendung in einer Spritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dieser bekannten Steuerung wird das Spritzen mit einer Geschwindigkeitsprofilsteuerung mit geschlossener Schleife während einer Reihe aufeinanderfolgender Segmente der Spritzstufe begonnen. Wenn dann der Druck einen voreingestellten Wert überschreitet, wird die Geschwindigkeitsprofilsteuerung mit geschlossener Schleife beendet, und es wird eine Druckprofilsteuerung mit offener Schleife ausgeführt. Dieser Vorschlag spricht jedoch nicht die oben erwähnten Probleme an, die Steuerungen mit geschlossener und offener Schleife zur Verwendung in Spritzgießmaschinen eigen sind.
In der US- A-4 326 255 ist eine Steuerung mit offener Schleife für eine Spritzgießmaschine offenbart, die auf einem segmentierten Steuerungsprofil einschließlich Einstellpunkte zur Steuerung einer Prozeßvariablen beruht.
In der FR-A-2 467 431 ist eine Steuerung mit offener Schleife für eine Spritzgießmaschine offenbart, bei der die Steuerung auf einem segmentierten Steuerungsprofil einschließlich in einem Speicher gespeicherter Einstellpunkte beruht. Eine Einstellpunktkorrektureinrichtung vergleicht in jedem Segment eine Prozeßvariable mit dem derzeitigen Einstellpunkt im Speicher, um die Differenz zwischen dem Prozeßsignal und dem derzeitigen Einstellpunkt dadurch zu vermindern, daß der derzeitige Einstellpunkt im Speicher geändert wird.

Kurze Darlegung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung kombiniert eine anfängliche Steuerungsstrategie mit offener Schleife mit einer Regelungsstrategie mit geschloßsenener Schleife, um sowohl die Vorteile einer schnellen Einstellgeschwindigkeit bei Steuerung mit offener Schleife als auch die Einstellgenauigkeit bei einer Regelung mit geschlossener Schleife zu erhalten. Die die Kolbengeschwindigkeit oder den Druck darstellende Prozeß variable wird überwacht, um Information bereitzustellen, mit der die Steuerung mit offener Schleife selbst bei kurzen Stufen nachfolgener Zyklen korrigiert wird.
Speziell wird in einem Speicher ein für eine Stufe gedachtes Profil gespeichert, das eine Vielzahl Segmente enthält, von denen jedes Segment einem Einstellpunkt zugeordnet ist. Ein den Speicher adressierender Segmentzeiger identifiziert ein derartiges Segment und seinen Einstellpunkt. Der derzeitige Einstellpunkt wird in ein Einstell- oder Steuersignal einer offenen Steuerung (offene Schleife) umgeformt, um das Ventil während eines ersten Zeitraums oder einer ersten Periode des Segments einzustellen. Während einer späteren, zweiten Periode wird der derzeitige Einstellpunkt zum Ausführen einer geschlossenen Regelung (geschlossene Schleife) verwendet, um ein Einstell- oder Steuersignal einer geschlossenen Regelung zum Einstellen des Ventils zu erzeugen. Am Ende des Segments, wie es vom Segmentzeiger angezeigt wird, wird die Prozeßvariable der Kolbengeschwindigkeit oder des Drucks mit dem derzeitigen Einstellpunkt verglichen, und der derzeitige Einstellpunkt wird zum Vermindern der dazwischen auftretenden Differenz modifiziert.
Ein Ziel der im Anspruch 1 beanspruchten Erfindung ist es somit, eine offene Steuerung mit einer geschlossenen Regelung in einer solchen Weise zu vereinen, daß zwischen Spritzgießzyklen ein korrigierendes Lernen selbst dann möglich ist, wenn es sich um kurze Stufen des Zyklus handelt, wie es beispielsweise für die Spritzstufe zutrifft. Die Verwendung der Prozeß variablen anstelle der gesteuerten Variablen zum Ausführen des Lernvorganges gestattet es, daß Fehler in der bei offener Schleife gesteuerten Variablen selbst dann festgestellt werden, wenn die Korrektur bei geschlossener Schleife relativ klein ist und die bei geschlossener Schleife geregelte Variable relativ dicht bei der bei offener Schleife gesteuerten Variablen liegt. Unter diesen Umständen zeigt die Prozeßvariable des Kolbendrucks oder der Kolbengeschwindigkeit deutlich irgendwelche Steuerungsfehler bei offener Schleife an und gestattet eine Korrektur während des nächsten Spritzgrießzyklus.
Die Korrektur des Einstellpunktes kann gleich einem Lernfaktor mal der Differenz zwischen dem zweiten Steuersignal (geschlossene Schleife) und dem ersten Steuersignal (offene Schleife) gesetzt werden. Ferner kann man den Lernfaktor bei nachfolgenden Wiederholungen der Stufe herabsetzen.
Es ist deshalb ein weiteres Ziel der Erfindung, zum Verändern der Einstellpunkte ein einfaches Verfahren vorzusehen, das schnell auf anfängliche Fehler in den Steuersignalen bei offener Schleife anspricht und das auch auf längerfristige Änderungen in der Übertragungsfunktion der Spritzgießmaschine bei offener Schleife anspricht.
Neben den oben erläuterten werden andere Ziele und Vorteile für den Fachmann aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung offenbar. In dieser Beschreibung wird auf beigefügte Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Beschreibung darstellen und Beispiele der Erfindung illustrieren. Diese Beispiele umfassen jedoch nicht alle verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung. Es wird deshalb auf die Ansprüche Bezug genommen, die der Beschreibung folgen und für den Schutzumfang der Erfindung maßgeblich sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

FIG. 1 ist eine bildliche Darstellung einer Spritzgießmaschine und einer speicherprogrammierbaren Steuerung mit einer Spritzgießsteuerung nach der Erfindung.
FIG. 2 ist ein Blockschaltbild der Verbindungen zwischen der programmierbaren Steuerung nach FIG. 1, einschließlich der Spritzgießsteuerung nach der Erfindung und einem Eingabe/Ausgabe-Modul, und einer Spritzgießmaschine und ihrem zugehörigen Hydrauliksystem.
FIG. 3 ist ein Blockschaltbild der Spritzgießsteuerung nach der Erfindung und zeigt die Verbindung dieser Steuerung mit der Rückebene der programmierbaren Steuerung.
FIG. 4 ist ein detailliertes Flußdiagramm, das das Spritzstufenprogramm zeigt, das von der Steuerung nach der Erfindung ausgeführt wird.
FIG. 5 ist ein detailliertes Flußdiagramm, das die Lernroutine zeigt, die von dem Spritzstufenprogramm von FIG. 4 verwendet wird.
FIG. 6 ist ein detailliertes Flußdiagramm, das das Packstufenprogramm zeigt, das von der Steuerung nach der Erfindung ausgeführt wird.
FIG. 7 ist ein detailliertes Flußdiagramm, das das Haltestufenprogramm zeigt, das von der Steuerung der Erfindung ausgeführt wird.
FIG. 8 ist ein detailliertes Flußdiagramm, das das Plastifizierstufenprogramm zeigt, das von der Steuerung nach der Erfindung ausgeführt wird.
FIG. 9 ist ein Speicherplan der Parameter, die von der Spritzgießsteuerung der Erfindung während der Spritzstufe nach FIG. 4 verwendet werden.
FIG. 10 ist ein Speicherplan der Parameter, die von der Spritzgießsteuerung nach der Erfindung während der Packstufe von FIG. 6 verwendet werden.
FIG. 11 ist ein Speicherplan der Parameter, die von der Spritzgießsteuerung nach der Erfindung während der Haltestufe von FIG. 7 verwendet werden.
FIG. 12 und 13 sind Speicherpläne der Parameter, die von der Spritzgießsteuerung nach der Erfindung während der Plastifizierstufe von FIG. 8 verwendet werden.
FIG. 14 ist eine graphische Darstellung des Drucks und der Geschwindigkeit während beispielhafter Spritz-, Halte- und Packstufen unter der Steuerung der Spritzgieß- Steuerung von FIG. 1.
FIG. 15 ist ein Blockschaltbild der Funktionselemente der Spritzgießsteuerung von FIG. 1, wie sie in den Flußdiagrammen von FIG. 4 bis 8 realisiert ist.
FIG. 16A ist ein Blockschaltbild eines PID-Regelungssystems, das die Verstärkungsvariablen definiert, die bei den Druckbeeinflussungsstrategien nach der Erfindung verwendet werden und im Appendix A beschrieben sind.
FIG.16B ist ein Blockschaltbild eines Vorwärtsregelungssystems, das die Verstärkungsvariablen definiert, die von den Geschwindigkeitsbeeinflussungsstrategien der Erfindung verwendet werden und im Appendix A beschrieben sind.

Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels

Wie aus FIG. 1 ersichtlich, weist eine programmierbare Steuerung 11 ein Gestell 4 mit einer Reihe von schlitzförmigen Öffnungen auf, in denen jeweils ein Schaltungsplattenmodul eingeschoben werden kann. Diese Module sind an eine Mutterplatte angeschlossen, die sich auf der Rückseite des Gestells 4 erstreckt und eine Rückebene 2 vorsieht. Die Rückebene 2 weist eine Vielzahl Modulverbinder auf, die an ein Leitermuster auf der Rückebene 2 angeschlossen sind. Die Rückebene 2 sieht eine Reihe Signalbusse vor, die die Module verbinden. Das Gestell 4 enthält ein Prozessormodul 13, ein Spritzgießsteuermodul 48 und eine Anzahl E/A-Module 8 (E/A = Eingabe/Ausgabe). Weitere Einzelheiten des Gestells findet man in der US-Patentschrift Nr. 4 151 580, herausgegeben für Struger u.a. am 24. April 1979.
Die E/A-Module 8 sind mit einzelnen Aktoren und Sensoren an einer Spritzgießmaschine 10 verbunden. Die E/A-Module 8 können mannigfache Ausführungsformen annehmen und beispielsweise einzelne Gleichstromeingänge oder Gleichstromausgänge, einzelne Wechselstromeingänge oder Wechselstromausgänge und analog Eingänge oder analog Ausgänge umfassen. Eingabeschaltungen, die für diesen Zweck geeignet sind, sind in der US-Patentschrift Nr. 3 643 115, herausgegeben für Kiffmeyer am 15. Februar 1972 und in der US-Patentschrift Nr. 3 992 636, herausgegeben für Kiffmeyer am 16. November 1976 beschrieben. Ausgabeschaltungen, die für diesen Zweck geeignet sind, sind in der US-Patentschrift Nr. 3 754 546, herausgegeben für Struger am 10. Juli 1973 beschrieben.
Die Spritzgießsteuerung 48 ist ebenfalls mit einzelnen Aktoren und Sensoren an der Spritzgießmaschine 10 verbunden, was im einzelnen später noch beschrieben wird.
Das Prozessormodul 13 ist über ein Kabel 5 an ein Programmiergerät 6 angeschlossen, das dazu dient, die Anwenderprogramme in das Prozessormodul 13 der speicherprogrammierbaren Steuerung 11 zu laden und seine Betriebsweise zu konfigurieren als auch sein Betriebsverhalten zu überwachen. Das Programmiergerät 6 kann auch dafür verwendet werden, um Anwenderparameter in das Spritzgießsteuermodul 48 zu laden, wie es im einzelnen später noch beschrieben wird.
Wie es in FIG. 2 dargestellt ist, enthält eine herkömmliche Spritzgießmaschine 10 einen Hydraulikkolben 12, der auf seiner Vorderseite mit einem Preß- oder Druckkolben 29 verbunden ist, der eine Schnecke 22 aufweist. Der Kolben 12 ist verschiebbar in einen Zylinder 7 eingepaßt und unterteilt den Zylinder 7 in eine vordere und hintere Kammer, die beide mit einem Hydraulikfluid 9 gefüllt sind. Beide Kammern sind mit einem Hydrauliksystem verbunden, das später noch im einzelnen beschrieben wird, wobei diese Verbindung so getroffen ist, daß der Kolben 12 innerhalb und in Längsrichtung des Zylinders 7 steuerbar verschoben werden kann. Ein Positionsmeßwandler 14 liefert ein elektrisches Signal, das die Lage oder Position des Kolbens 12 angibt und damit auch die Position des Druckkolbens 29, und ein Druckmeßwandler 16 liefert ein elektrisches Signal, das den Druck anzeigt, der auf die Rückseite des Hydraulikkolbens 12 wirkt.
Eine Keilwelle 21 stellt die Verbindung zwischen der Vorderseite des Kolbens 12 und dem Preß- oder Druckkolben 29 her, der verschiebbar in einen Spritzzylinder 26 eingepaßt ist. Die Welle 21 dient zum Verschieben des Kolbens 29 in Längsrichtung innerhalb des Zylinders 26 bei einem Bewegungsantrieb des Hydraulikkolbens 12. Die Schnecke 22 am Kolben 29 kann innerhalb des Kolbens 26 mit Hilfe eines Getriebes 25 um ihre eigene Achse gedreht werden. Das Getriebe 25 greift an der Keilwelle 21 an und bewirkt eine Drehung der Welle 21 und damit auch der Schnecke 22 mit Hilfe eines Motors 20.
Während der Plastifizierstufe des Spritzgießzyklus werden der Kolben 29 und damit auch die Schnecke 22 innerhalb des Zylinders 26 in Drehung versetzt, wodurch von einem Trichter 24 aus geschnitzelter Kunststoff dem Zylinder 26 zugeführt wird. Zu diesem Zweck steht der Trichter 24 über eine Öffnung 27 mit der Innenseite des Zylinders 26 in Verbindung. Die mechanische Einwirkung der Schnecke 22 auf das Zuge führte Kunststoffmaterial 23 dient in Verbindung mit Wärme, die von Zylinderheizvorrichtungen 28 geliefert wird, welche an der äußeren Oberfläche des Zylinders 26 angeordnet sind, zum Schmelzen oder Plastizieren des Kunststoffmaterials. Sobald das Kunststoffmaterial den Raum zwischen dem Zylinder 26 und dem Kolben 29 ausfüllt, wird durch die Aktion der Schnecke 22 der Kolben 29 in Längsrichtung nach hinten gedrückt. Diese Bewegung kann begleitet sein von einem ausreichenden Gegendruck des Kolbens 12, um der Ausbildung von Leerräumen in der plastifizierten Masse 23 entgegenzuwirken, wie es bereits beschrieben worden ist.
Ist von dem Material oder der Masse 23 eine hinreichende Menge ein ("Schuß") plastifiziert worden, die zur Formgebung bzw. Zum Spritzgießen eines Teils ausreicht, wird die Form 30 geöffnet, das vorangegangene Teil (wenn vorhanden) ausgeworfen, die Form 30 geschlossen und der Gegendruck auf den Kolben 12 erhöht, wodurch der Spritzkolben 29 in Längsrichtung nach vorne getrieben wird.
An der Vorderseite des Spritzzylinders 26 befindet sich eine Spritzdüse 31, durch die die plastifizierte Formmasse 23 in den Formhohlraum 34 gespritzt wird, den die beiden Hälften der geschlossenen Form 30 begrenzen. Ein Formhohraumdruckmeßwandler 32 liefert ein elektrisches Signal 33, das den Druck der plastifizierten Formmasse 23 gegen die Wände der Form 30 anzeigt.
Das Hydrauliksystem, das die Position des Kolbens 12 und damit auch die Position des Kolbens 29 steuert, enthält eine Hydraulikpumpe 40, ein elektrisch betätigtes Strömungsund Druckventil 36 bzw. 38 und ein elektrisch betätigtes Reversier- oder Umkehrventil 37. Das Druckventil 38 ist der Hydraulikpumpe parallelgeschaltet, um den Druck zu steuern, der auf das Strömungsventil 36 einwirkt, welches den Auslaß der Pumpe 40 mit der vorderen oder hineteren Kammer des Hydraulikkolbenzylinders 70 verbindet, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung des Umkehrventils 37. Die jeweils andere Kammer ist über das Umkehrventil 37 mit einem Hydraulikspeichertank 42 verbunden, von dem aus das Hydraulikfluid zur Hydraulikpumpe 40 zurückgeführt wird. Wie bereits beschrieben, führt das Umkehrventil 37 eine Steuerung in der Hinsicht aus, welche Kammer des Zylinders 7 den Strom vom Strömungsventil 36 erhalten soll und welche Kammer des Zylinders 7 mit der Rückleitung zum Speichertank 42 in Verbindung steht. Das Umkehrventil 37 steuert deshalb die Richtung der Bewegung des Spritzkolbens 12.
Das Druckventil 38 und das Strömungsventil 36 können in an sich bekannter Weise Ventile sein, die hinsichtlich Linearität und Ansprechzeit ein verbessertes Betriebsverhalten haben, und zwar hinsichtlich der besonderen zu steuernden Größe: Druck oder Strömungs- bzw. Durchflußgeschwindigkeit. Das Durchfluß- oder Strömungsventil 36 und das Druckventil 38 werden von Ventilverstärkern 44 bzw. 46 angesteuert, die für kommerziell erhältliche Ventile dieser Art typisch sind. Während des Betriebs der Spritzgießmaschine wird eines der Ventile "ausgewählt" und damit von der Spritzgießsteuerung gesteuert, und das andere "nicht ausgewählt" Ventil wird von der Spritzgießsteuerung 48 auf einen festen Wert eingestellt. Das ausgewählte Ventil ist das Druckventil 38, wenn der Druck des Spritzkolbens 29 gesteuert werden soll, und das Strömungsventil 36, wenn die Geschwindigkeit des Spritzkolbens 29 gesteuert werden soll.
Die Spritzgießsteuerung 48 nach der Erfindung erhält PV-Signale (PV = Prozeßvariable) 15, 17 und 33 von den Positions- und Druckmeßwandlern 14, 16 und 32, die an der Spritzgießmaschine 10 angebracht sind, und die Spritzgießsteuerung 48 steuert die Ventilverstärker 44 und 46 mit CV- Ausgangssignalen (CV=Stellvariable) 18 und 19 an, und zwar in Abhängigkeit von den PV-Signalen 15, 17 und 33, die von einem Programm verarbeitet werden, welches von der Spritzgießsteuerung 48 ausgeführt wird, die ihrerseits von Parametern geführt wird, die der Anwender beisteuert.
Ein E/A-Modul 8, das über die Rückebene 2 der programmierbaren Steuerung 11 mit dem Prozessormodul 13 kommuniziert, dient zur Steuerung anderer Aspekte der Spritzgießmaschine 10, wie das Verspannen der Form 30, das Starten und Anhalten des Schneckenmotors und das Ausrichten des Umkehrventils 37, wie es weiter unten noch beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf FIG. 3 sei erläutert, daß die Rückebene 2 der programmierbaren Steuerung einen Rückebenebus 35 aufweist, der einen Steuerkanal 51 und einen Datenkanal 52 enthält und eine Kommunikation zwischen dem Prozessormodul 13, den E/A-Modulen 8 und dem Spritzgießsteuermodul 48 ermöglicht. Daten vom Rückebenebus 35 werden von dem Spritzgießsteuermodul 48 über eine Rückebeneschnittstellenschaltung 66 empfangen, die Daten vom Kanal 52 des Rückebenebusses 35 zu einem entsprechenden Datenkanal 56 in einem internen Bus 31 der Spritzgießsteuerung transferiert. Der Datentransfer wird gesteuert vom Steuerkanal 55 des internen Busses 39 und dem Steuerkanal 51 des Rückebenebusses 35.
Die Kommunikation zwischen dem Prozessormodul 13 (in FIG. 1 dargestellt) und der Spritzgießsteuerung 48 sieht eine Koordination zwischen den Steuerungsaspekten, die von der Spritzgießsteuerung 48 ausgeführt werden, und den Steuerungsaspekten vor, die von dem Prozessormodul 13 über die E/A-Module 8 vorgenommen werden. Der Rückebenebus 35 gestattet auch den Transfer von Anwenderparametern zur Spritzgießsteuerung 48 über das Prozessormodul 13 vom Programmiergerät 6.
Der interne Bus 39 der Spritzgießsteuerung 48 enthält den Steuerkanal 55, den Datenkanal 56 und einen Adreßkanal 57, und zwar zum Vorsehen einer Kommunikation zwischen einem Mikroprozessor 60 sowie einem dem Mikroprozessor zugeordneten EPROM 64 und RAM 62. Beim Mikroprozessor 60 handelt es sich um eine Baukomponente 8ºC188 CNOS von Intel Corporation, Santa Clara, Kalifornien mit internen Zeitgebern 275 und Nehrfachunterbrechungseingängen (nicht gezeigt), die zur Echtzeitsteuerung der Spritzgießmaschine 10 erforderlich sind, wie es noch beschrieben wird. Der EPROM 64 speichert bis zu 128 Kilobytes und enthält das Programm, das zur Steuerung der Spritzgießmaschine 10 vom Mikroprozessor 60 ausgeführt wird. Der RAM 62 speichert verschiedene "Anwenderparameter", die vom Anwender gemäß den Eigenschaften der Spritzgießmaschine 10 und der Form 30 definiert sind und die vom Mikroprozessor 60 bei der Ausführung des im EPROM 64 gespeicherten Programms verwendet werden. Der RAN 62 hat auch einen Speicherbereich für Werte, die während des Betriebs der Spritzgießmaschine 10 erzeugt werden.
Der interne Bus 39 verbindet auch den Mikroprozessor 60 mit elektrisch getrennten Eingabe- und Ausgabeschaltungen, die noch beschrieben werden und die dazu dienen, zur Steuerung der Spritzgießmaschine 10 Signale zu erzeugen und zu empfangen.
Die PV-Signale 15, 17 und 33 von den Meßwandlern 14, 16 und 32, wie zuvor beschrieben, gelangen zu Pufferverstärkern 58. Die Pufferverstärker 58 haben mit Überbrückungen programmierbare Eingangswiderstände, so daß sie Signale im Bereich von 0 bis 10 Volt oder von 4 bis 20 Milliampere akzeptieren können. Diese Bereich umfassen zwei der drei Hauptsignalausgangsbereiche von kommerziell verfügbaren Meßwandlern 14, 16 und 32.
Ein Analogmultiplexer (MUX) 61 erhält die gepufferten Eingangssignale von den Pufferspeichern 58 und führt eines dieser Signale wahlweise einem Schaltnetzwerk und Pegelschieber 41 zu, der ein Spannungssignal mit einem Bereich von 1 bis 5 Volt (dritter Hauptsignaleingangsbereich) auf 0 bis 10 Volt verschieben kann. Sömit können drei Eingabesignalbereiche bedient werden: 0 bis 10 Volt, 1 bis 5 Volt oder 4 bis 20 Milliampere. Der Widerstand, die Verstärkung und der Pegel der Pufferverstärker 58 sowie des Schaltnetzwerks und des Pegelschiebers 41 sind alle so eingestellt, daß sie am Fingang eines Analog/Digital-Umsetzers (A/D) 54 ein Signal mit einem Bereich von 0 bis 10 Volt erzeugen.
Der A/D-Umsetzer 54 liefert ein digitales 12-Bit-Serienausgangssignal. Dieses Serienausgangssignal gelangt über eine Optotrennstufe 30 an einen Serien/Parallel-Umsetzer 45, so daß dem Datenkanal 56 des internen Busses 31 zwölf Datenbits dargeboten werden.
Die Steuersignale für den Multiplexer 61 und Pegelschieber 41 werden von einem Latch 49 empfangen, das mit dem internen Bus 39 verbunden ist, wobei dem Latch 49 gleichermaßen zur Trennung optische Trennstufen 63 nachgeschaltet sind.
Die Energie für den A/D-Umsetzer 54, die Pufferverstärker 58, den Multiplexer 61 und den Pegelschieber 41 stammt von einer gleichermaßen elektrisch getrennten Energieversorgung einer an sich bekannten Art. Die Eingangs- oder Eingabeschaltung der Spritzgießsteuerung 48 ist somit von dem internen Bus 31 elektrisch getrennt.
Die CV-Ausgangssignale 18 und 19 der Spritzgießsteuerung 48 steuern die Ventilverstärker 44 und 46, die wiederum die Ventile 36 und 38 ansteuern. Der Wert dieser CV-Ausgangs- Signale 18 und 19 wird vom Mikroprozessor 60 berechnet und über den internen 3u5 39 zu einem Parallel/Serien-Umsetzer 47 übertragen.
Die vom Parallel/Serien-Umsetzer 47 gelieferten Seriendaten, die Daten- und Steuersignale umfassen, werden mit Hilfe von Optotrennstufen 63 elektrisch getrennt und dann in Digital/Analog-Umsetzern (D/A) 50 verarbeitet. Die Ausgangssignale der D/A-Umsetzer 50 sehen CV-Signale 18 und 19 in Form von Spannungen für die Ventilverstärker 44 und 46 vor. Alternativ können CV-Ausgangssignale 18' und 19' in Form von Strom zur Verfügung gestellt werden, und zwar mit Hilfe von Spannungs/Strom-Umsetzern 43, die die Ausgangsspannung von den D/A-Umsetzern 50 erhalten und in an sich bekannter Weise Stromsignale erzeugen. Diese Stromsignale können von Ventilverstärkern verwendet werden, die Stromeingänge benötigen. Die Auswahl zwischen den Spannungs-CV-Signalen 18 und 19 und den Strom-CV-Signalen 18' und 19' wird erreicht durch eine geeignete Auswahl von überbrückungen an der gedruckten Schaltungsplatte des Spritzgießsteuermoduls 48.
Die Energie für die D/A-Umsetzer 50 und die Spannungs/Strom-Umsetzer 43 wird von einer elektrisch getrennten Energieversorgung geliefert, wie es an sich bekannt ist. Somit ist die Ausgabeschaltung der Spritzgießsteuerung 48, gleichermaßen wie ihre Eingabeschaltung, von dem internen Bus 31 elektrisch getrennt.

Datenstrukturen und Betrieb der Steuerung

Während des Betriebs der Spritzgießsteueung 48, führt der Mikroprozessor 60 ein Programm aus, das im EPROM 64 abgelegt ist, und er empfängt PV-Signale von den Druckmeßwandlern 16, 32 und dem Positionsmeßwandler 14, und er steuert die Ventile 36 und 38 in Abhängigkeit von diesen empfangenen Signalen, Anwenderparametern und Befehlen vom Prozessormodul 13.
Jede der vier Stufen des Spritzgießzyklus: Spritzen, Packen oder Nachdrücken, Halten oder Verweilen, und Plastifizieren, werden von separaten Unterbrechungsroutinen gesteuert, um eine Echtzeitsteuerung für die verschiedenen Stufen vorzusehen, was für einen Fachmann leicht verständlich ist. Der Mikroprozessor 60 programmiert einen internen Zeitgeber 275, um alle 2 Nillisekunden eine Unterbrechung vorzusehen, und zwar zur Ausführung einer der nachstehend beschriebenen Routinen in Abhängigkeit von der besonderen im Fortgang befindlichen Stufe. Die derzeit ausgeführte Stufe wird durch im RAN 62 gespeicherte Markierungen angezeigt, die von einem im Prozessormodul 13 laufenden Programm gesetzt und von jeder Routine zurückgesetzt werden, wie es noch beschrieben wird.

Die Spritzstufe

Das Prozessormodul 13 muß, vor dem Setzen der Markierung im RAM 62, die den Start der Spritzstufe anzeigt, das Umkehrventil 37 ausrichten, und zwar in Vorbereitung der Bewegung des Spritzkolbens 29 in Vorwärtsrichtung während des Spritzens, und es muß die Form 30 schließen.
Während der Spritzstufe wird der Kolben 29 in Längsrichtung nach vorne bewegt, um den Hohlraum 32 mit der Kunststoff-Formmasse 23 zu füllen. Die Spritzstufe wird gesteuert durch eine Reihenfolge aus 60 Anwenderparametern, die in den Spritzsteuerblock 97 im RAN 62 eingegeben sind, wie es aus FIC. 9 hervorgeht. Diese Anwenderparameter können über das Prozessormodul 13 mit dem Programmiergerät 6 eingegeben werden.
Es wird weiterhin auf FIG. 9 Bezug genommen. Während der Spritzstufe wird die Bewegung des Kolbens 29 in Ubereinstimmung mit Profildaten gesteuert, die in Wörtern 5 bis 25 des Spritzsteuerblocks 97 enthalten sind. Die Wörter 5 bis 25 enthalten sowohl Segment-"Startpunkte" als auch Segment-"Einstellpunkte". Die Segmentstartpunkte beinhalten Werte der unabhängigen Variablen der Steuerfunktion (Position oder Zeit), und die Segmenteinstellpunkte beinhalten Werte der abhängigen Variablen für die Steuerfunktion (Geschwindigkeit oder Druck). Zusammen definieren sie eine "Steuerfunktion" oder "ein Steuerprofil", wobei die Startpunkte aufeinanderfolgende "Segmente" des Profils bezeichnen und die Einstellpunkte die gesteuerten Werte während des Segments anzeigen. Ein Beispiel eines Spritzstufengeschwindigkeitssteuerprofils ist generell in FIG. 14 dargestellt.
Die Dimensionen oder Einheiten der Startpunkte und der Einstellpunkte werden von der Steuerfunktion festgelegt, die durch das Steuerwort 3 angezeigt wird. Das Wort 3 identifiziert eine von drei Steuerfunktionen: 1) Spritzkolbengeschwindigkeit als Funktion der Spritzkolbenposition ("Geschwindigkeit/Position"), 2) Spritzkolbendruck als Funktion der Spritzkolbenposition ("Druck/Position") oder 3) Spritzkolbendruck als Funktion der Zeit ("Druck/Zeit"). Zeigt das Steuerwort 3 beispielsweise an, daß es sich um die Steuerfunktion Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Position handelt, dann werden die Einstellpunkte in den Segmentwörtern von der Routine als Geschwindigkeit dargestellt und die Startpunkte als Position.
Das Segmentwort 5 liefert den anfänglichen Einstellpunkt des ersten Segments "I" der Spritzstufe 106. Es gibt keinen Startpunkt für das Segment "I", sondern der anfängliche Startpunkt wird angenommen als die Position des Kolbens 29 zu Beginn der Spritzstufe 106. Handelt es sich bei der durch das Steuerwort 3 umschriebenen Steuerfunktion um den Druck in Abhängigkeit von der Zeit, muß der erste Einstellpunkt gleich Null sein, ansonsten kann es sich um irgendeinen wert innerhalb des Bereiches des zulässigen Drucks oder der zulässigen Geschwindigkeit für die besondere Spritzgießmaschine 10 handeln.
Die Startpunkte für die nachfolgenden Segmente "II" bis "XI" sind bezogen auf eine Vorschubgrenze, die zuvor von der Bedienung ausgewählt worden ist. Der Einstellpunkt und der Startpunkt für das Segment "II" sind in Segmentwörtern 6 bzw. 7 enthalten. Die Segmentwörter 8 bis 25 beinhalten die Einstellpunkte und Startpunkte für den Rest der insgesamt 11 Segmente, die programmiert werden können. Es sei bemerkt, daß die Breite der Segmente, die durch ihre unabhängige Variable gemessen wird, nicht festgelegt ist, sondern durch Verändern der Startpunkte variiert werden kann. Dadurch ist es möglich, daß die 11 Segmente sehr genau eine große Vielzahl möglicher Profile darstellen können.
Ein Profilversatzwert, der im Wort 26 enthalten ist, wird jedem Einstellpunkt der Worter 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 13, 20, 22 und 24 vor der Verwendung zur Steuerung des Kolbens 29 hinzugefügt. Dadurch wird es gestattet, daß das gesamte Profil sehr leicht wertmäßig nach oben oder nach unten verschoben werden kann, um die Einstellung des Profils während des Betriebs der Spritzgießmaschine 10 zu unterstützen.
Bei der ersten Benutzung des Segments wird das gesamte Profil aus den Einstellpunkten einmal kopiert, um eine zweite Datei offener Einstellpunkte (Einstellpunkte bei offener Schleife) (nicht gezeigt) für den Lernprozeß zu bilden, wie es unten noch beschrieben wird.
Beim Setzen der Markierung, die den Start der Spritzstufe durch das Prozessormodul 13 anzeigt, führt dann der Mikroprozessor 60 bei der nächsten Unterbrechung die Spritzroutine aus, wie es in FIG. 4 dargestellt ist. In die Spritzstufenroutine wird bei einem Prozeßblock 100 eingetreten, und es wird dann vorangeschritten zu einem Entscheidungsblock 102, bei dem die Position des Kolbens 29 verglichen wird mit den Positi3nsgrenzen der Spritzgießmaschine 10, die zuvor an anderer Stelle im RAM 62 gespeichert worden sind. Ist die Position des Kolbens 29 außerhalb der Positionsgrenzen, schreitet die Routine zu einem Prozeßblock 103 voran, und nach dem Setzen von Markierungen im RAM 62, die einen Notstoppzustand anzeigen, hält die Routine an, um durch weitere Bewegung des Kolbens 29 einen möglichen Schaden an der Spritzgießmaschine 10 zu verhindern.
Befindet sich der Kolben 29 innerhalb der Positionsgrenzen der Spritzgießmaschine 10, wird bei einem Entscheidungsblock 104 der Kolbendruck überprüft, und zwar im Vergleich zu Druckalarmgrenzen in Wörtern 49 bis 50 des Spritzsteuerblocks 97. Ist der Kolbendruck außerhalb seiner Grenzen, also entweder zu hoch oder zu niedrig, wird im RAM 62 eine Markierung gesetzt, die anzeigt, daß der Druck außerhalb der Grenzen ist, wie es in einem Prozeßblock 105 angegeben ist. In äedem Falle schreitet dann die Routine zu einem Entscheidungsblock 106 voran, wo die Bedingungen für den Übergang von der Spritzstufe zur Packstufe überprüft werden.
Die mögliche Differenz zwischen den Steuerstrategien der Packstufe und der Spritzstufe machen es erforderlich, wie man sieht, daß der Ubergang zwischen diesen Stufen an Differenzen in der abhängigen Variablen jedes Profils der Stufe angepaßt ist. Das Spritzstufenprofil 200, wie es in FIG. 14 dargestellt ist, kann beispielsweise eine Geschwindigkeitssteuerfunktion sein, wohingegen das Packstufenprofil 220, das ebenfalls in FIG. 14 dargestellt ist, notwendigerweise eine Drucksteuerfunktion ist. Der Übergang zwischen der Spritzstufe und der Packstufe wird deshalb durch ein Ubergangssignal ausgelöst, das durch eine logische ODER-Verknüpfung von vier Grenzen gebildet wird: eine Zeitgrenze, eine Kolbenpositionsgrenze, eine Kolbendruckgrenze und eine Hohlraumdruckgrenze, die enthalten sind in den Wörtern 27, 28, 29 und 30 des Spritzsteuerblocks 97, wie es aus FIG. 9 hervorgeht. Irgendeine Kombination dieser Grenzen einschließlich aller Grenzen bis zu einer Grenze kann verwendet werden. Die nicht verwendeten Grenzen werden gleich Null gesetzt, was bedeutet, daß sie vom Programm außer acht gelassen werden.
Eine vorzeitige Auslösung des Übergangs zwischen der Spritzstufe und der Packstufe durch störende oder unechte Drucksignale wird durch einen "Minimum-Prozent-Schußgröße für Druckübergang"-Wert verhindert, der im Wort 31 des Spritzsteuerblocks gespeichert ist. Dieser Wert definiert während der Spritzstufe einen Punkt 210, wie es in FIG. 14 dargestellt ist, vor dem der Übergang zwischen Stufen, die durch die Übergangsgrenzen überschreitende Drücke veranlaßt werden, nicht stattfinden. Druckspitzen, die bei der anfänglichen Bewegung des Kolbens 29 auftreten können, können deshalb das Ende der Spritzstufe fälschlicherweise nicht auslösen. Diese Druckspitzen können beispielsweise durch die Bewegungsenergie des Kolbens 29 verursacht werden, der während des anfänglichen Ausstoßes von Luft aus dem Zylinder 26 und der Düse 31 eine Beschleunigung erfährt.
Wie es aus FIG. 14 hervorgeht, wird der Übergang zwischen beispielsweise der Spritzstufe und der Packstuufe mit einer Kolbendruckgrenze 208 bewerkstelligt, die im Wort 29 gespeichert ist und die den Start 212 der Packstufe triggert, wenn der Kolbendruck 204 diese Druckgrenze 208 erreicht.
Wenn, wiederum unter Bezugnahme auf FIG. 4, die Übergangsbedingungen zutreffen, wie es im Entscheidungsblock 106 festgestellt wird, wird bei einem Prozeßblock 107 im RAM 62 eine Markierung gesetzt, die den Abschluß des Spritzens anzeigt, und bei einem Prozeßblock 108 wird aus der Routine ausgetreten.
Werden beim Entscheidungsblock 106 die Übergangsbedingungen nicht eingehalten, zweigt die Routine zu einer von drei verschiedenen Prozeduren ab, und zwar in Abhängigkeit von der besonderen Steuerfunktion, die ausgewählt worden ist, wie es das Wort 3 des Spritzsteuerblocks 97 angibt. Bezieht sich die Steuerfunktion auf die Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Position, wie es in einem Entscheidungsblock 110 untersucht wird, dann wird bei einem Entscheidungsblock 136 das derzeitige Segment festgelegt, und zwar durch Vergleich der derzeitigen Kolbenposition mit den Startpunkten der Wörter 5 bis 25 im Spritzsteuerblock 97, die es oben beschrieben ist. Nachdem das Segment bestimmt ist, kann der Geschwindigkeitseinstellpunkt identifiziert werden, und bei einem Prozeßblock 137 wird ein derzeitiger Befehlswert berechnet.
Bei diesem Befehlswert handelt es sich um denjenigen Wert, der verwendet wird, um während der offenen Steuerung den CV-Ausgang zum Ventil 36 oder 38 zu bestimmen. Er wird berechnet unter Bezugnahme auf den Beschleunigungswert und Verzögerungswert der Wörter 41 bis 42 ("Kolbenwerte") im Spritzsteuerblock 97, wie es in FIG. 9 gezeigt ist, und die derzeitigen und vorangegangenen Einstellpunkte bei offener Schleife, wie sie von den Einstellpunkten der Wörter 5 bis 25 des Spritzsteuerblocks 97 kopiert worden sind, wie oben beschrieben. Der Befehlswert ist anfangs gleich dem vorangegangenen Einstellpunkt. Wenn sich der Einstellpunkt zwischen Segmenten ändert, wird ein Verzögerungs- oder Beschleunigungswert dem Befehlswert jedesmal hinzugefügt, wenn die Spritzroutine aufgerufen wird- bis der Befehl gleich dem neuen Einstellpunkt ist. Der Verzögerungswert wird benutzt, wenn der vorangegangene Einstellpunkt höher als der neue Einstellpunkt ist, und der Beschleunigungswert wird verwendet, wenn das Umgekehrte wahr ist.
Die Neigungs- oder Rampenwerte legen fest, wie schnell der CV-Ausgang an die Ventile 36 oder 38 geändert wird- wenn sich die Einstellpunkte zwischen Segmenten andern. Unter Bezugnahme auf FIG. 14 enthält beispielsweise ein Geschwindigkeit/Position-Spritzprofil 200 elf Segmente. Die Rampenwerte von Wörtern 41 und 42, wie oben beschrieben, verursachen die Rampen 202 und 201 der Profilwerte zwischen den Einstellpunktniveaus 203 des Geschwindigkeit/Position-Profils. Eine Spritzkolbendruckkurve 204, die die nicht gesteuerte abhängige Variable darstellt, ist ebenfalls gezeigt. Dieser Kolbendruck 204 ändert sich als eine komplexe Funktion des Geschwindigkeitsprofils 200 und der Eigenschaften des gegossenen Teils sowie der Eigenschaften der Spritzgießmaschine 10.
Es wird wieder auf FIG. 4 Bezug genommen. Bei einem Entscheidungsblock 138 wird der derzeitige Befehlswert verglichen mit dem derzeitigen Einstellpunkt, wie festgelegt im Prozeßblock 136. Sind sie einander gleich, wird unterstellt, daß der Rampenverlauf beendet worden ist und daß die offene Steuerung beendet und die geschlossene Regelung mit dem derzeitigen Einstellpunkt begonnen werden dann. In diesem Fall wird im RAM 62 eine Markierung gesetzt, die geschlossene Regelung anzeigt. Sind andererseits dar derzeitige Einstellpunkt und der CV-Ausgang nicht einander gleich, bleibt die Markierung für geschlossene Regelung im zurückgesetzten Zustand.
Bei einem Entscheidungsblock 139 wird der Zustand der Markierung für geschlossene Regelung überprüft, und wenn die Markierung für geschlossene Regelung nicht gesetzt ist, wird der Befehlswert überführt zu einem CV-Wert für offene Schleifensteuerung, im folgenden "OLCV" genannt, zur Steuerung der Ventile gemäß einem Prozeßblock 141. Der OLCV der Geschwindigkeit wird festgelegt unter Bezugnahme auf die Wörter 54 und 56 des Spritzsteuerblocks 97, worin die Übertragungsfunktion des Ventils 36 bei offener Steuerung angegeben ist. Zuvor ist bezugnehmend auf Prozeß block 137, der der offenen Schleife bzw. Steuerung zugeordnete Wert für das nicht ausgewählte Ventil 38 ebenfalls unter Bezugnahme auf die Wörter 4 und 55 des Spritzsteuerblocks 97 bestizt worden, worin der Einstellpunkt des nicht ausgewählten Ventils und die Übertragungsfunktion des Druckventils 38 angegeben sind. Diese Übertragungsfunktionen der Ventile 36 und 38 sind von der Bedienung eingegeben worden, und zwar auf der Grundlage von Messungen und/oder Herstellerangaben für die Ventile 36 und 38.
Wird beim Entscheidungsblock 139 die Markierung für geschlossene Regelung gesetzt, dann wird bei einem Prozeß block 140 der CV-Wert für geschlossene Regelung, im folgenden "CLCV" genannt, berechnet. In dieser Betriebsart bei geschlossener Schleife oder Regelung wird beim Prozeßblock 140 ein Rückführwert vom Positionsmeßwandler 14 gelesen, in Geschwindigkeit umgewandelt und mit dem derzeitigen Einstellpunkt verglichen, um den CLCV zu aktualisieren, der den Ventilverstärker 44 (FIG. 2) ansteuert, wie es in einem Prozeßblock 142 angedeutet ist.
Bei der Geschwindigkeit/Position-Steuerfunktion wird die geschlossene Regelung gemäß einer "Vorwärts"-Regelungsfunktion ausgeführt. Die Strategien einer Geschwindigkeitsregelung sind dem Fachmann bekannt. Die Parameter der Vorwärtsstrategie sind enthalten in den Wörtern 45 bis 48 des Spritzsteuerblocks 97, der in Fig. 9 dargestellt ist.
Im Anschluß an die Berechnungen für die offene Schleife gemäß dem Prozeßblock 141 oder die Berechnungen für die geschlossene Regelung gemäß dem Prozeßblock 140 wird bei einem Prozeßblock 142 das Ventil 36 auf den CV-Wert eingestellt, und das Programm tritt in eine Lernroutine ein, die durch einen Prozeßblock 143 dargestellt und in Fig. 5 im einzelnen veranschaulicht ist.
Es wird jetzt auf Fig. 5 Bezug genommen. In der Lernroutine wird zunächst festgestellt, ob das Ende des Segmenttes erreicht worden ist. Diese Feststellung trifft ein Entscheidungsblock 145. Ist das Ende des Segmentes noch nicht erreicht, erfolgt ein Austritt aus der Lernroutine. Ist aber der letzte Punkt des Segmentes erreicht worden, wird ein Lernfehler Δ berechnet, und zwar bei einem Prozeß block 146 in der folgenden Weise:
Δ -Σ(Einstellpunkt - PV) (1),
worin Σ ein prozentualer Lernfaktor ist, der mit 50% für den zweiten Zyklus der Spritzgießmaschine beginnt, nachdem das Profil geändert worden ist, und der bei jedem anschließenden Zyklus um 5% vermindert wird, bis 25% erreicht sind. Der Lernfehler wird bei einem Prozeßblock 147 für dieses Segment dem derzeitigen Einstellpunkt für die offene Schleife hinzuaddiert und hat deshalb die Wirkung, daß die Differez zwischen dem PV-Wert und dem Einstellpunkt vermindert wird, wenn dieses Segment das nächste Mal ausgeführt wird. Der PV-Wert, d.h. der gemessene Kolbendruck oder die gemessene Kolbengeschwindigkeit, sieht eine direkte Anzeige des Fehlers in der Steuerung mit offener Schleife des Kolbens vor, und zwar vermindert um irgendeine Korrektur bei Regelung mit geschlossener Schleife. Demtentsprechend resultiert der Lernvorgang auch für kurze Stufen, bei denen die Korrektur mit geschlossener Schleife begrenzt ist, immer noch in einer Korrektur der mit offener Schleife ausgeführten Steuerung Uber einige Zyklen. Nachdem der Einstellpunkt gemäß dem Prozeßblock 147 korregiert worden ist, wird aus der Lernroutine ausgetreten, und das Programm tritt auch aus der Spritzroutine aus, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Für die Spritzstufe kann man auch eine andere als die Geschwindigkeit/Position-Steuerfunktion auswählen. In diesem Fall geht dann beil Entscheidungsblock 110 die Routine zu einem Entscheidungsblock 112 über. Hendelt es sich gemäß der Überpüfung nach dem Entscheidungsblock 112 um eine Druck/Position-Steuerfunktion, zweigt die Routine zu Prozeß blöcken 126 bis 134 ab. Diese Prozeßblöcke berechnen die derzeitige Ventileinstellung in einer Art und Weise, die derjenigen nach den Prozeßblöcken 136 bis 143 ähnlich ist, allerdings mit den folgenden Unterschieden. Sind die Ventile in eine geschlossene Regelung einbezogen, wie es im Entscheidungsblock 131 überprüft wird, der dem zuvor beschriebenen Entscheidungsblock 139 entspricht, dann werden die Berechnungen für die geschlossene Schleife oder Regelung von der "PID"-Regelungsfunktion (PID = proportional-integraldifferential) ausgeführt. Die für die PID-Strategie erforderlichen Parameter sind in den Wörtern 36 bis 40 des Spritzsteuerblocks 97 enthalten. Ferner wird der Druckmeßwandler 16 verwendet, um das notwendige Rückführsignal bereitzustellen. Es werden auch die Rampenwerte benutzt, um den PV zu berechnen.. Diese Rampenwerte sind in den Wörtern 32 und 33 enthalten, die sich auf den Druck beziehen, im Gegensatz zu den Wörtern 41 und 42, die für die Geschwindigkeit verwendet werden, die es beschrieben worden ist.
Während der offenen Steuerung (mit offener Schleife) deß Ventils 38 ist die PID-Steuerfunktion gesperrt, sodaß der Integralanteil der Steuerfunktion keine Integration ausführt. Die Integration des Terms wirkt wie ein Speicher des vorangegangenen Steuerfehlers, der während des bei offener Steuerung ausgeführten Rampenverlaufs beträchtlich sein kann. Durch Sperren der PID-Steuerstrategie und speziell des Integrators, wird diese PID-Steuerungsstrategie beim Start der geschlossenen Regelung wirksam zurückgesetzt. Dies verbessert die Beeinflussung während der Regelungsperiode.
Ist, immer noch unter Bezugnahme auf Fig. 4, für die Spritzstufe eine Steuerfunktion vorgesehen, bei der es sich nicht um eine Geschwindigkeit/Position- oder Druck/Position- Steuerfunktion handelt, wie es oben erläutert worden ist, schreitet die Routine durch die Entscheidungsblöcke 110 und 112 zu einem Entscheidungsblock 114 voran. Handelt es sich um eine Druck/Zeit-Steuerfunktion, was der Entscheidungsblock 114 überprüft, zweigt die Routine zu Prozeßblöcken 116 bis 125 ab. Diese Prozeßblöcke berechnen die derzeitige Ventileinstellung in einer ähnlichen Weise wie die Prozeßblöcke 136 bisl 143, allerdings mit den folgenden Unterschieden. Beim Prozeßblock 116, der dem Prozeßblock 136 entspricht, wird unter Bezugnahme auf eine Echtzeituhr, die alle zwei Millisekunden beim Laufen der Spritzroutine dekrementiert wird und als 16-bit- Wort im RAM 62 gespeichert ist, das derzeitige Segment bestimmt, und damit auch der derzeitige Einstellpunkt. Die Uhr bewahrt die Zeitdauer des Segments, und wenn sie gleich null wird, wird das nächste Segment zu dem derzeitigen Segment und die Dauer des nächsten Segments wird in die Uhr geladen. Wie bei der Druck/Position-Steuerfunktion der Prozeßschritte 126 bis 135 wird die Berechnung für die geschlossene Schleife durch die PID-Steuerfunktion ausgeführt, die während der Steuerung mit offener Schleife gesperrt ist. Nachdem der CV-Wert zum Setzen den Ventile gemäß dem Prozeßblock 124 verwendet worden ist, wird aus der Spritzroutine ausgetreten.
Sowohl bei offener Steuerung als auch geschlossener Regelung bilden die Wörter 34 und 35 des Spritzsteuerblocks 97 die unteren und oberen Grenzen der Ausgabewerte zu den Ventilen, wenn die gesteuerte Variable der Druck ist, und die Wörter 43 und 44 bilden die unteren und oberen Grenzen der gesteuerten Variablen, wenn die gesteuerte Variable die Geschwindigkeit ist.

Packstufe

Nach Vollendung der Spritzstufe und im Anschluß an das Setzen der Markierung, die den Abschluß des Spritzens anzeigt, beim Prozeßblock 107 in FIG. 4, wird automatisch mit der Nachdrück- oder Packstufe begonnen. Unter Bezugnahme auf FIG. 6 wird die Packstufe bei der nächsten Unterbrechung aufgerufen, wobei dann mit einem Prozeßblock 150 begonnen wird. In der Packstufe wird der Druck des Spritzkolbens 29 in einer solchen Weise gesteuert, daß zusätzliche Formmasse 23 in den Formhohlraum 34 gedrückt oder gepreßt wird, während sich die im Formhohlraum befindliche Masse abkühlt und zusammenzieht.
Wie die Spritzstufe, so wird auch die Packstufe durch eine Reihe von Parametern in einem Packsteuerblock 93 im RAM gesteuert, wie es in FIG. 10 dargestellt ist. Diese Anwenderparameter können ebenfalls mit Hilfe des Programmiergeräts 6 über das Prozessormodul 13 eingegeben werden.
Das Wort 3 des Packsteuerblocks 93 ist das Steuerwort, und es definiert, welche von zwei Steuerfunktionen während der Packstufe verwendet werden soll: 1) Kolbendruck als Funktion der Zeit ("Kolbendruck/Zeit") oder 2) Hohlraumdruck als Funktion der Zeit ("Hohlraumdruck/Zeit"). Die Position wird als unabhängige Variable nicht verwendet, weil am Ende der Packstufe 110 der Kolben 29 kaum eine Bewegung ausführt.
Die Segmentwörter 5 bis 14 beinhalten Segmenteinstellpunkte für die fünf Segmente, die das Packprofil ausmachen, und Segmenteinstellpunkte, die den gesteuerten oder Stellwert während dieses Segments definieren. Diese Endpunkte, und die Startpunkte der zuvor beschriebenen Spritzstufe 106, werden kollektiv "Grenzpunkte" genannt. Der erste Endpunkt gilt für das Segment "1".
Wie bei der Spritzstufe ist die Breite der Segmente nicht festgelegt, sondern kann durch Änderung der Endpunkte variiert werden. Dadurch ist es möglich, daß die fünf Segmente eine große Vielzahl möglicher Packstufenprofile genau abdecken können. Benötigt man weniger als fünf Segmente, werden die Einstellpunkte der restlichen Segmente gleich Null gesetzt.
Zum Unterstützen der Einstellung des Profils während des Betriebs der Spritzgießmaschine kann man einen im Wort 15 vorgesehenen Profilversatzwert verwenden, der spezifiziert werden kann und der jedem Einstellpunkt der Wörter 5, 7, 9, 11 und 13 vor der Verwendung zur Steuerung des Kolbens 29 hinzugefügt wird. Damit kann das gesamte Profil wertmäßig sehr leicht nach oben oder nach unten versetzt werden.
Unter Bezugnahme auf FIG. 6 beginnt die Packroutine mit der Überprüfung der Druck- und Positionsgrenzen des Kolbens 29. Liegt bei einem Entscheidungsblock 151 die Position des Kolbens 29 außerhalb der Positionsgrenzen, die fuhr die Konstruktion der Spritzgießmaschine 10 eindeutig sind, schreitet die Routine zum Prozeßblock 103 voran, bei dem es sich um einen Notstoppzustand handelt, nachdem im RAM 62 Markierungen gesetzt worden sind, die den Notstoppzustand anzeigen.
Befindet sich der Kolben 29 innerhalb der Positionsgrenzen der Spritzgießmaschine 10, wird bei einem Entscheidungsblock 152 der Kolbendruck im Vergleich zu Druckalarmgrenzen in den Wörtern 28 bis 29 des Packsteuerblocks 93 überprüft. Befindet sich der Kolben- oder Hohlraumdruck außerbalb seiner Grenzen, ist er also entweder zu hoch oder zu niedrig, wird, wie es bei einem Prozeßblock 153 gezeigt ist, eine Markierung gesetzt, die anzeigt, daß sich der Druck außerhalb der Alarmgrenzen befindet.
In beiden Fällen schreitet dann die Routine zu einem Prozeßblock 154 voran, bei dem unter Bezugnahme auf eine Echtzeituhr, die die Zeitdauer des Segments hält, wie es aus der Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Segmentendpunkten berechnet worden ist und alle 2 ms bei laufender Packroutine dekrementiert und als ein 16-Bit-Wort im RAM 62 gespeichert wird, das derzeitige Segment festgelegt wird. Beim ersten Segment wird der Wert seines Endpunktes gleich dem ersten Uhrenwert. Ist das derzeitige Segment das letzte Segment, was dadurch angezeigt wird, daß der Endpunkt gleich dem vorangegangenen Endpunkt ist und somit die Segmentdauer gleich Null ist, was in einem Entscheidungsblock 155 überprüft wird, wird bei einem Prozeßblock 156 eine Markierung gesetzt, die den Abschluß des Packens anzeigt, und die Routine tritt bei 157 aus. Abweichend von dem Übergang zwischen der Spritzstufe und der Packstufe ist bei dem Übergang zwischen der Packstufe und der Haltestufe eine Änderung der gesteuerten Variablen nicht möglich. Ein unabhängiges Ubergangs.ignal wird daher nicht benötigt.
Ist das derzeitige Segment nicht das letzte Segment, was der Entscheidungsblock 155 überprüft, wird bei einem Prozeß block 158 der derzeitige Einstellpunkt aus den Einstellpunktwerten der Profilwörter 5 bis 14 des Prozeßsteuerblocks 93 gewonnen, und es wird bei einem Prozeßblock 150 ein Befehlswert berechnet, und zwar auf der Grundlage der Beschleunigungsrate und Verzögerungsrate der Wörter 17 und 18 in einer ähnlichen Weise, wie es beim Prozeßblock 137 für die zuvor beschriebene Spritzstufe getan wurde.
Es wird unterstellt, daß der Rampenverlauf beendet ist, wenn der Befehlswert gleich dem derzeitigen Einstellpunkt für die offene Schleife ist, was in einem nachfolgenden Entscheidungsblock 160 überprüft wird, wobei gleichzeitig die Markierung für geschlossene Regelung gesetzt wird, die den Übergang zwischen offener Steuerung und geschlossener Regelung anzeigt. In ähnlicher Weise, wie es zuvor für die Spritzstufe beschrieben worden ist, berechnet die Routine, sofern gemäß einem Entscheidungsblock 161 die Markierung für die geschlossene Schleife nicht gesetzt ist, den OLCV-Ausgang zu den Ventilen, und zwar aus den Referenzwerten für die offene Schleife in den Wörtern 26 oder 27 des Packsteuerblocks 93. Ist allerdings die Markierung für die geschlossene Regelung gesetzt, wird bei einem Entscheidungsblock 162 überprüft, ob unter Bezugnahme auf das Steuerwort 3 im Packsteuerblock der Kolbendruck oder der Hohlraumdruck gesteuert werden soll. In beiden Fällen wird ein CLCV von der PID- Steuerfunktion unter Verwendung des derzeitigen Einstellpunktes von den Profilwörtern 5 bis 14 des Packsteuerblocks 93 berechnet, und zwar durch einen Prozeßblock 164, wenn die Rückführvariable der Kolbendruck ist, oder durch einen Prozeßblock 163, wenn die Rückfuhrvariable der Hohlraumdruck ist,. Die Parameter für die PID-Steuerfunktion sind in Wörtern 21 bis 25 des Packsteuerblocks 93 enthalten, und, wie zuvor, wird die PID-Steuerfunktion während der offenen Steuerung gesperrt.
In allen Fällen der Berechnung mit offener Schleife oder geschlossener Schleife wird der Druck des ausgewählten Ventils 38 auf seinen neuen CV-Wert gesetzt, und das nicht ausgewählte Ventil 36 wird auf den im Wort 4 des Packsteuerblocks 93 angegebenen Wert gesetzt, was in einem Prozeßblock 170 geschieht. Sowohl bei der Betriebsart der offenen Steuerung als auch der geschlossenen Regelung wird die Wertausgabe zum Ventil 38 durch die Grenzen der Wörter 19 bis 20 des Packsteuerblocks 93 begrenzt, wie es aus FIG. 10 hervorgeht.
FIG. 14 zeigt ein Beispiel eines Packdruckprofils 220 aus fünf Segmenten. Die Geschwindigkeitskurve 200, die die nicht gesteuerte Variable darstellt, ist ebenfalls gezeigt. Die Geschwindigkeit ändert sich als komplexe Funktion des Druckprofils 220 und der Eigenschaften des spritzgegossenen Teils sowie der Eigenschaften der Spritzgießmaschine. Der Druck ist die gesteuerte Variable, und die Kolbengeschwindigkeit, die nur indirekt gesteuert wird, nimmt ab.
Die Rampenwerte der Wörter 17 und 18, verursachen, wie oben beschrieben, den Rampenverlauf der Profilwerte zwischen den Einstellpunktniveaus 222 des Druck/Zeit- Profils 220. Die Wörter 19 und 20 erstellen die niedrigen und hohen Grenzen des Drucks.

Haltestufe

Nach Beendigung der Packstufe und im Anschluß an das Setzen einer Markierung, die gemäß einem Prozeßblock 156 den Abschluß des Packens anzeigt, wird bei der nächsten Unterbrechung des Mikroprozessors 60 automatisch die Halteunterbrechungsroutine gestartet, wie es ein Prozeßblock 180 anzeigt. In der Haltestu£e wird der Druck des Kolbens 29 so eingestellt, daß die Dichte und Flexibilität der Kunststoff-Formmasse 23 gesteuert wird, die das herzustellende Teil bildet. Wie es aus FIG. 14 hervorgeht, ist die Geschwindigkeit des Kolbens 29 während der Haltestufe im wesentlichen gleich Null.
Unter Bezugnahme auf FIG. 7, wird die Haltestufe, gleichermaßen wie die Spritz- und Packstufe, durch eine Reihe Parameter gesteuert, und zwar speziell solcher Parameter, die in einem Haltesteuerblock 95 im RAM 62 abgespeichert sind, wie es aus FIG. 11 hervorgeht. Diese Anwenderparameter können gleichermaßen unter Verwendung des Programmiergeräts 6 über das Prozessormodul 13 eingegeben werden.
Das Wort 3 des Haltesteuerblocks 95 ist das Steuerwort für die Haltestufe, und es definiert, welche von zwei Steuerfunktionen verwendet werden soll: 1) Kolbendruck als Funktion der Zeit ("Kolbendruck/Zeit") oder 2) Hohlraumdruck als Funktion der Zeit ("Hohlraumdruck/Zeit"). Die Position wird als unabhängige Variable nicht verwendet, weil die Bewegung des Kolbens 29 während der Haltestufe 76 vernachlässigbar ist.
Die Segmentwörter 5 bis 14 enthalten Segmentendpunkte für die fünf Segmente, die das Halteprofil ausmachen, und Segmenteinstellpunkte, die den gesteuerten Wert während des Segmentes steuern.Wie bei der Spritzstufe und der Packstufe ist die zeitliche Breite der Segmente nicht festgelegt, sondern kann durch Änderung der Endpunkte variiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, daß die fünf Segmente eine weite Vielzahl möglicher Haltestufenprofile genau überdecken. Werden weniger als fünf Segmente benötigt, werden die Einstellpunkte der restlichen Segmente auf Null gesetzt.
Um die Einstellung des Profils während des Betriebs der Spritzgießmaschine zu unterstützen, kann man einen im Wort 15 enthaltenen Profilversatzwert spezifizieren,der jedem Einstellpunkt der Wörter 5, 7, 9, 11 und 13 hinzuaddiert wird, und zwar vor der Verwendung zur Steuerung des Kolbens 29. Dadurch ist es möglich, das gesamte Profil sehr leicht wertmäßig nach oben oder nach unten zu versetzen,
Unter Bezugnahme auf FIG. 7 beginnt die Halteroutine, wie die Spritz- und Packroutine, mit der Überprüfung der Druck- und Positionsgrenzen des Kolbens 29. Wird bei einem Entscheidungsblock 181 festgestellt, daß sich die Position des Kolbens 29 außerhalb von Positionsgrenzen befindet, die durch die Konstruktion der Spritzgießmaschine 10 vorgegeben sind, schreitet die Routine zum Prozeßblock 103 voran, bei dem es sich um einen Notstoppzustand handelt, und zwar im Anschluß an das Setzen von Markierungen im RAM 62, die den Notstoppzustand anzeigen.
Befindet sich der Kolben 29 innerhalb der Positionsgrenzen der Spritzgießmaschine 10, wird bei einem Entscheidungsblock 182 der Kolbendruck verglichen mit den Grenzen in den Wörtern 32 bis 33 des Haltesteuerblocks 95. Liegt der Kolben- oder Hohlraumdruck außerhalb seiner Grenzen, ist er also entweder zu hoch oder zu niedrig, wird im RAM 62, wie es bei einem Prozeßblock 183 gezeigt ist, eine Markierung gesetzt, die anzeigt, daß sich der Druck außerhalb der Alarmgrenzen befindet.
In jedem Falle schreitet die Routine zu einem Prozeßblock 184 voran, worin das derzeitige Segment unter Bezugnahme auf eine Echtzeituhr festgelegt wird, die die Zeitdauer des Segments hält, wie es berechnet wird aus der Differenz zwischen Segmentendpunkten und wie es alle 2 ms während des Laufes der Halteroutine dekrementiert und als ein 16-Bitwort im RAM 62 gespeichert wird. Ist das derzeitige Segment das letzte Segment, was durch eine Dauer von Null angezeigt und bei einem Entscheidungsblock 185 überprüft wird, wird bei einem Prozeßblock 186 eine Markierung gesetzt, die den Abschluß des Haltens anzeigt, und die Routine tritt bei 187 aus. Der endgültige Druck kann derjenige des letzten Einstellpunktes für das Segment "V" der Haltestufe 114 sein, oder er kann so programmiert sein, daß er einen speziellen Endstufenwert hat, wie es durch die Wörter 34 und 35 des Haltesteuerblocks 95 bestimmt ist. Diese speziellen Endstufenwerte können verwendet werden, um einen "Angußbruch" auszuführen, wodurch die im Zylinder 26 befindliche geschmolzene Formmasse von dem erstarrten Kunststoff in der Form 30 getrennt wird.
Wie zuvor, ist beim Übergang zwischen der Haltestufe und der Plastifizierstufe eine Änderung der gesteuerten Variablen nicht möglich. Folglich wird ein unabhängiges Übergangssignal, wie es bei der Spritzstufe verwendet wird, nicht benötigt.
Ist das derzeitge Segment nicht das letzte Segment, was durch einen Entscheidungsblock 185 überprüft wird, wird bei einem Prozeßblock 188 aus den Einstellwerten für die offene Schleife, die unter Bezugnahme auf die Profilwörter 5 bis 14 des Haltesteuerblocks 95 kopiert worden sind, der derzeitige Einstellwert für die offene Schleife gewonnen, und es wird bei einem Prozeßblock 189 ein Befehlswert berechnet, und zwar auf der Grundlage der Beschleunigungsrate und der Verzögerungsrate der Wörter 21 und 22 in der gleichen Weise, wie es bei einem bereits beschriebenen Prozeßblock 137 für die Spritzstufe getan wurde.
Es wird unterstellt, daß der rampenförmige Verlauf beendet ist, wenn das Befehlswort dem derzeitigen Einstellpunkt für die offene Schleife bzw. offene Steuerung gleich ist, wie es in einem nachfolgenden Entscheidungsblock 190 überprüft wird, wobei dann gleichzeitig die Markierung für geschlossene Regelung gesetzt wird, die den Übergang zwischen offener Steuerung und geschlossener Regelung anzeigt. In einer Art und Weise, die derjenigen ähnlich ist, die bereits in Verbindung mit der Spritzstufe beschrieben worden ist, wird bei einem Entscheidungsblock 191 überprüft, ob die Markierung für die geschlossene Schleife bzw. geschlossene Regelung gesetzt ist oder nicht. Ist diese Markierung nicht gesetzt, berechnet die Routine einen OLCV-Ausgabewert aus den der offenen Schleife zugeordneten Referenzwerten in den Wörtern 30 oder 31 des Haltesteuerblocks 95. Ist die Markierung für die geschlossene Schleife gesetzt, erfolgt in einem Entscheidungsblock 192 eine Überprüfung dahingehend, ob der Kolbendruck oder der Hohlraumdruck zu steuern ist, wozu Bezug genommen wird auf das Steuerwort 3 im Haltesteuerblock 95. In beiden Fällen wird von der PID-Funktion ein CLCV-Wert berechnet. Dies geschieht bei einem Prozeßblock 194, wenn die Rückführvariable der Kolbendruck ist, und bei einem Prozeßblock 193, wenn die Rückführvariable der Hohlraumdruck ist, wobei die Berechnung basiert auf dem Einstellpunkt für die Profilwörter 5 bis 14 des Haltesteuerblocks 95. Die Parameter für die PID-Steuerfunktion sind in den Wörtern 25 bis 29 des Haltesteuerblocks 95 enthalten, und, wie zuvor, wird die PID-Steuerstrategie während der offenen Steuerung gesperrt.
In allen Fällen der Berechnung mit offener oder geschlossener Schleife wird der Druck für das ausgewählte Ventil 38 auf seinen neuen CV-Wert eingestellt, und für das nicht ausgewählte Ventil 36 wird ein Druckwert eingestellt, der durch das Wort 4 im Haltesteuerblock 95 vorgegeben ist, und es erfolgt ein Austritt aus der Halteroutine. In beiden Betriebsarten, also im Falle der Steuerung mit offener Schleife als auch im Falle der Regelung mit geschlossener Schleife wird der Ausgabewert für das Ventil 38 durch Grenzen begrenzt, die in den Wörtern 23 bis 24 des Haltesteuerblocks 95 enthalten sind, wie es auch aus Fig. 11 hervorgeht.
In FIG. 14 ist ein Beispiel eines Halteprofils 230 bestehend aus fünf Segmenten gezeigt. Der Druck des Kolbens wird beeinflußt, und die Kolbengeschwindigkeit ist im wesentlichen Null.
Die Grenzen für die Anderungsrate nach den Wörtern 21 und 22, wie oben beschrieben, veranlassen den rampenförmigen Verlauf der Profilwerte zwischen den Einstellpunktniveaus 232 des Druck/Position-Profils. Die Wörter 23 und 24 geben den unteren und oberen Grenzwert für den Kolbendruck an.

Plastifizierstufe

Eine wahlweise Vorentspannungs oder Vordekompressionsstufe kann nach Beendigung der Haltestufe ausgeführt werden, sofern durch das Prozessormodul 13 eine Markierung gesetzt ist, die eine Vordekompression anzeigt. Der Zweck der Vordekompressionsstufe ist es, vor der Plastifizierstufe ein geringfügiges Zurückziehen des Kolbens 29 zuzulassen, um die geschmolzene Kunststoff-Formmasse im Zylinder 26 von dem erstarrten Kunststoff in der Form 30 zu trennen. Die Vordekompressionsposition des Kolbens 29 wird durch das Wort 29 eines Plastifiziersteuerblocks 91 festgelegt, der in FIG. 12 dargestellt ist, und zwar in Bezug auf das Ende der Haltestufenposition. Diese Einstellung der Position des Kolbens 29 wird durch eine Positionssteuerung mit offener Schleife erreicht.
Soll die als Option vorgesehene Vordekompressionsstufe ausgeführt werden, werden die Ventile auf die Werte im Wort 30 für das ausgewählte Ventil und im Wort 33 für das nicht ausgewählte Ventil gesetzt, bis die Vordekompression beendet ist. Nach Beendigung der Vordekompression setzt die Routine die Ventile auf Endstufenpositionen, die durch die Wörter 54 und 55 festgelegt sind, und es wird im RAM 62 eine Markierung gesetzt, die den Abschluß der Vordekompression anzeigt.
Das Prozessormodul 13 kann alternativ die Plastifizierstufe auch ohne Vordekompression vornehmen. Vor der Vordekompression hat das Prozessormodul 13 das Umkehrventil 37 neu so eingestellt, daß der Kolben 29 von der Düse 31 durch Erhöhen des Hydraulikdurchflusses wegbewegt wird. Vor dem Empfang des Plastifizierstartsignals setzt das Prozessormodul 13 den Motor 20 in Lauf, so daß mit der Drehbewegung der Plastifizierschnecke begonnen wird.
In die Plastifizierroutine wird bei einem in FIG. 8 dargestellten Prozeßblock 250 eingetreten. Während der Plastifizierstufe wird, wie es bereits zuvor beschrieben worden ist, die Schnecke 22 im Spritzzylinder 26 gedreht, um zerkleinertes oder geschnitzeltes Kunststoffmaterial 23 in den Zylinder 26 einzubringen, um auf diese Weise die nächste Spritzstufe 72 vorzubereiten. Während das Kunststoffmaterial 23 den Raum zwischen dem Zylinder 26 und dem Kolben 29 anfüllt, wird durch die Einwirkung der Schnecke 22 der Kunststoff zur Vorderseite des Zylinders 26 befördert, und während des weiteren Anfüllens des Zylinders wird der Kolben 29 in Längsrichtung nach hinten geschoben. Diese Bewegung kann begleitet sein von einem geeigneten Gegendruck durch den Kolben 12, um die Ausbildung von Leerstellen in der plastifizierten Formmasse 23 zu vermeiden.
Unter Bezugnahme auf FIG. 12 sei ausgeführt, daß der Gegendruck auf den Kolben 29 während der Plastifizierstufe 124 durch eine Reihe Anwenderparameter im Plastifiziersteuerblock 91 im RAM 62 gesteuert wird. Diese Anwenderparameter können von dem Programmiergerät 6 über das Prozessormodul 13 eingegeben werden.
Das Wort 3 des Plastifiziersteuerblocks 91 ist das Steuerwort, das definiert, welche von zwei Steuerfunktionen während der Plastifizierstufe ausgeführt werden soll: 1) Kolbengegendruck als Funktion der Zeit ("Kolbengegendruck/Zeit") und 2) Kolbengegendruck als Funktion der Kolbenposition ("Kolbengegendruck/Position").
Die Segmentwörter 5 bis 25 enthalten Segmentstartpunkte für die elf Segmente, die das Plastifizierprofil bilden, und Segmenteinstellpunkte, die den gesteuerten Wert während des jeweiligen Segments definieren.
Wie bei den vorausgehend beschriebenen Stufen ist die Breite des Segments, also die auf die Zeit oder Kolbenposition bezogene Segmentbreite, nicht fest vorgegeben, sondern kann durch Änderung der Endpunkte variiert werden. Dadurch ist es möglich, daß die elf Segmente eine breite Vielzahl möglicher Plastifizierstufenprofile genau abdecken können. Benötigt man weniger als elf Segmente, werden die Einstellpunkte der restlichen Segmente auf Null gesetzt. Zum Unterstützen der Einstellung des Profils während des Betriebs der Spritzgießmaschine kann man einen Profilversatzwert spezifizieren, der im Wort 15 enthalten ist. Dieser Profilversatzwert wird jedem Einstellpunkt der Wörter 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 und 24 vor der Anwendung zur Beeinflussung des Kolbens 29 hinzuaddiert. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, das gesamte Profil sehr leichtwertmäßig nach oben oder nach unten zu versetzen.
Unter Bezugnahme auf FIG. 8 beginnt die Plastifizierroutine gleichermaßen wie die Spritz-, Pack- und Halteroutine mit der Überprüfung der Grenzen für den Druck und die Position des Kolbens 29. Liegt nach Überprüfung eines Entscheidungsblocks 251 die Position des Kolbens 29 außerhalb der Positionsgrenzen, die durch die Konstruktion der Spritzgießmaschine 10 festgelegt sind, schreitet die Routine zu dem Prozeßblock 103 voran, der einen Notstoppzustand definiert, nachdem zuvor Markierungen im RAM 62 gesetzt worden sind, die den Notstoppzustand anzeigen.
Befindet sich der Kolben 29 innerhalb der Positionsgrenzen der Spritzgießmaschine 10 erfolgt bei einem Entscheidungsblock 252 die Überprüfung des Kolbendrucks im Vergleich zu Alarmgrenzen in Wörtern 52 bis 53 des Plastifiziersteuerblocks 91. Liegt der Kolbendruck außerhalb dieser Grenzen, ist er also entweder zu hoch oder zu diedrig, wird im RAM 62 eine Markierung gesetzt, die anzeigt, daß sich der Druck außerhalb der Druckalarmgrenzen befindet, wie es durch einen Prozeßblock 253 dargestellt ist.
In jedem Falle schreitet aber die Routine zu einem Entscheidungsblock 254 voran, bei dem die derzeitige Position des Kolbens 29 verglichen wird mit der Summe aus einer Polster- und Schußgröße, welche beiden Größen in den Wörtern 27 und 28 des Plastifiziersteuerblocks 91 gespeichert sind. Die Polster- und Schußgröße werden festgelegt durch das besondere herzustellende Teil und werden durch die Bedienung in den Plastifiziersteuerblock 91 eingegeben, wie es zuvor beschrieben worden ist. Aus der Plastifizierroutine wird aus getreten, wenn der Zylinder 26 mit der Formmasse 23 derart angefüllt ist, daß die Position des Kolbens 29 der Summe aus der Schußgröße und der Polstergröße gleicht, die für die nächste Spritzstufe benötigt werden. Diese Entscheidung wird in einem Entscheidungsblock 254 überprüft. Die Polstergröße ist das Volumen der Formmasse 23, die beim Ende der Spritzstufe im Zylinder 26 verbleibt. Die Schußgröße ist die Menge an Formmasse 23, die benotigt wird, um die Form 30 zu füllen. Die Schuß- und Polstergröße hängen von dem herzustellenden Teil ab und werden von der Bedienung in die Wörter 27 und 28 des Plastifiziersteuerblocks 91 eingegeben.
Befindet sich der Kolben 29 bei einer Position, die größer oder gleich der Polster- und Schußgröße ist, dann ist die Plastifizierung zu Ende, und es wird bei einem Prozeßblock 255 eine diesbezügllche Markierung gesetzt, und bei einem Prozeßblock 256 werden die Ventile 36 und 38 auf Werte eingestellt, die dem Ende der Plastifizierung entsprechen und in Wörtern 56 und 57 des Plastifiziersteuerblocks 91 gespeichert sind. Es wird dann beim Prozeßblock 257 aus der Plastifizierroutine ausgetreten.
Ist die Druck/Position-Steuerfunktion ausgewählt, was ein Entscheidungsblock 258 überprüft, identifiziert die Routine das derzeitige Segment durch Vergleich der derzeitigen Position mit den Positioneinstellpunkten bei einem Prozeßblock 261. Handelt es sich um die Druck/Zeit- Steuerfunktion, was ein Entscheidungsblock 259 feststellt, wird das Segment unter Bezugnahme auf eine Echtzeituhr festgelegt, die die Zeitdauer des Segments hält, und zwar aufgrund einer Berechnung aus den Segmentendpunkten und einer alle 2 ins ausgeführten Dekrementierung bei laufender Plastifizierroutine. Die Echtzeituhr ist als ein 16-Bit- Wort im RAM 62 gespeichert.
Bei beiden Strategien wird der derzeitige Einstellpunkt aus den Einstellpunktvörtern der Profilwörter 5 bis 25 des Plastifiziersteuerblocks 91 erhalten, und auf der Grundlage der Beschleunigungs- und Verzögerungsrate in den Wörtern 35 und 36 wird ein Befehlswert berechnet. Dies geschieht grundsätzlich in derselben Weise wie beim Prozeßblock 137 der zuvor beschriebenen Spritzstufe.
Es wird unterstellt, daß der rampenförmige Verlauf dann beendet ist, wenn der Befehlswert dem derzeitigen Einstellpunkt bei offener Schleife gleicht, wozu im Falle der Druck/Position-Strategie ein Entscheidungsblock 264 und im Falle der Druck/Zeit-Strategie ein Entscheidungsblock 265 vorgesehen sind. Gleichzeitig wird die Markierung für geschlossene Regelung gesetzt, die den Übergang von der offenen Steuerung zur geschlossenen Regelung anzeigt. In einer mit der zuvor für die Spritzstufe beschriebenen ähnlichen Art und Weise wird bei einem Entscheidungsblock 271 (bei Druck in Abhängigkeit von der Zeit) und in einem Entscheidungsblock 269 (bei Druck in Abhängigkeit von der Position) von der Routine der OLCV-Wert zum Ausgeben berechnet, wenn die Markierung für geschlossene Regelung nicht gesetzt ist. Die Berechnung erfolgt unter Bezugnahme auf den Referenzwert für die offene Schleife in den Wörtern 51 des Plastifiziersteuerblocks 91. Ist die Markierung für geschlossene Schleife bzw. Regelung gesetzt, wird unter Bezugnahme auf die Prozeßblöcke 268 und 270 aus dem Kolbendruckrückführsignal 17 und dem Einstellpunkt der Profilwörter 5 bis 25 des Plastifiziersteuerblocks 91 der PID-Wert für geschlossene Regelung berechnet. Die Parameter für die PID-Steuerfunktion sind in den Wörtern 39 bis 43 des Plastifiziersteuerblocks 91 enthalten. Wie zuvor beschrieben, ist die PID-Steuerfunktion während offener Steuerung deaktiviert.
In allen Fällen der Berechnung für die offene oder geschlossene Schleife wird der Druck für das ausgewählte Ventil 38 auf den neuen berechneten Wert eingestellt, und das nicht ausgewählte Ventil 36 wird auf einen Druckwert eingestellt, der im Wort 4 des Plastifiziersteuerblocks 91 gegeben ist. Dies geschieht unter Bezugnahme auf einen Prozeßblock 272, und es wird aus der Plastifizierstufe ausgetreten. Bei beiden Betriebsarten oder Betriebsmoden, also offener Steuerung und geschlossener Regelung, ist der an das Ventil 38 ausgegebene Wert durch Grenzen eingeschränkt, die in den Wörtern 37 und 38 des Plastifiziersteuerblocks 91 enthalten sind, wie es aus FIG. 12 hervorgeht.
Der Plastifizierblock enthält auch Raum für zwölf ASCII-Zeichen der Wörter 45 bis 50, die verwendet werden können, um das Teil zu identifizieren, das dem besonderen Satz Anwenderparametern zugeordnet ist, die in den Steuerblöcken 91, 93, 95 und 97 enthalten sind. Diese Parameter können über die Verbindung 68 zum Prozessormodul 13 heraufgeladen und unter Ausbildung einer Bibliothek für Anwenderdaten bei verschiedenen Teilen gespeichert werden.
Nachdem die Markierung für den Abschluß der Plastifizierung gesetzt ist, kann das Prozessormodul 13 wahlweise in eine Nachdekompressionsstufe eintreten. Vor dem Aussenden eines Startsignals für die Nachdekompression, hält das Prozessormodul den Schneckenmotor 20 an und stellt das Umkehrventil 37 so ein, daß der Kolben 29 rückwärts bewegt wird. Die Nachdekompressionsstufe bezweckt ein leichtes Zurückziehen des Kolbens 29 im Anschluß an die Plastifizierstufe 124, wodurch verhindert werden soll, daß Formmasse aus der Düse austritt, wenn die Form 30 geöffnet und das Teil ausgestoßen wird. Die Position des Kolbens 29 wird für die Nachdekompression durch das Wort 31 im Plastifiziersteuerblock 91 festgelegt, und zwar unter Bezugnahme auf die Position am Ende der Plastifizierung. Diese Beeinflussung des Kolbens 29 wird durch eine Positionssteuerung mit offener Schleife erreicht. Nachdem der Nachdekompressionszustand 96 beendet ist, schreitet die Routine zum Entscheidungsblock 130 voran, um auf den Beginn der Spritzstufe 106 zu warten, wie es zuvor beschrieben worden ist.

Programmstrukturen und Betrieb der Steuerung

Die Elemente der Spritzgießsteuerung 48 werden durch Software realisiert, die vom Mikroprozessor 60 ausgeführt wird. Diese Elemente können als Funktionsblöcke wie folgt dargestellt werden:
Es wird jetzt auch auf FIG. 15 Bezug genommen. Während des Betriebs der Steuerung 48 identifiziert ein Segmentzeiger 360 den derzeitigen Spritzgießzustand und das derzeitige Segment, wobei auf den derzeitigen Startpunkt und Segmentgrenzpunkt gezeigt wird, die in der Profiltabelle 350 enthalten sind. Die Profiltabelle 330 ist im RAM 62 abgelegt und enthält die Daten, die zuvor in Verbindung mit den vier Spritzgießstufensteuerblöcken erläutert worden sind, also die Wörter 5 bis 25 des Spritzsteuerblocks 97, die Wörter 5 bis 14 des Haltesteuerblocks 95 und die Wörter 5 bis 25 des Plastifiziersteuerblocks 91. Die Profiltabelle enthält auch die Einstellpunkte für die offene Schleife, die von den obigen Einstellpunkten kopiert worden sind und für die Lernroutine nach FIG. 5 verwendet werden. Diese Einstellpunkte für die offene Schleife werden nur einmal kopiert, wenn die Steuerung zum erstenmal aktiviert wird, und danach erfolgt die Speicherung der Werte, die vom oben angegebenen Lernprozeß modifiziert worden sind.
Der derzeitige Einstellpunkt, der sich unter Bezugnahme auf den Segmentzeiger 360 und die Profiltabelle 350 ergibt, wird entweder dem nicht invertierenden Eingang 368 der Regelung 352 mit geschlossener Schleife oder dem Eingang 366 der Steuerung 354 mit offener Schleife zugefuhrt. Die geschlossene Regelung 352 ist die Software- Implementation der PID- oder Vorwärtsregelungsstrategien, die oben kurz erläutert und allgemein bekannt sind. Die offene Steuerung 354 macht von den Referenzwerten für die offene Schleife Gebrauch, um den derzeitigen Einstellpunkt in eine Ventilsteuerspannung bei offener Schleife zu überführen. Der besondere für die offene Schleife benutzte Referenzwert ist durch das Steuerwort 3 im Spritzsteuerblock 97, Packsteuerblock 93, Haltesteuerblock 95 und Plastifiziersteuerblock 91 festgelegt, und zwar in Abhängigkeit von der Stufe des Spritzgießzyklus. Die Referenzwerte für die offene Schleife enthalten die Daten der Wörter 54 bis 56 des Spritzsteuerblocks 97, die Wörter 26 bis 27 des Packsteuerblocks 93, die Wörter 30 bis 31 des Haltesteuerblocks 95 und das Wort 51 des Plastifiziersteuerblocks 91.
Der Steuer- oder Stellausgang entweder von der Regelung mit geschlossener Schleife oder der Steuerung mit offener Schleife wird überführt in eine Steuer- oder Stellspannung für entweder das Strömungsventil 36 oder das Druckventil 38, wozu D/A-Umsetzer 50 (FIG. 1) verwendet werden. Das Ventil, das gerade nicht von der Regelung 352 oder der Steuerung 354 angesteuert wird, also das nicht ausgewählte Ventil, erhält einen Wert, der aus einer Wertetabelle 356 für das nicht ausgewählte Ventil abgeleitet wird, wozu auf das Wort 4 des Spritzsteuerblocks 97, des Packsteuerblocks 93, des Haltesteuerblocks 95 und des Plastifiziersteuerblocks 91 verwiesen wird.
Der invertierende Eingang der Regelung 352 kann verbunden werden entweder mit dem Kolbenpositionssignal 15, dem Kolbendrucksignal 17 oder dem Hohlraumdrucksignal 33, was von der Steuerfunktion abhängt, die im Steuerwort 3 des Spritzsteuerblocks 97 ,des Packsteuerblocks 93, des Haltesteuerblocks 95 und des Plastifiziersteuerblocks 91 angegeben ist, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Stufe des Spritzgießzyklus.
Das Kolbenpositionssignal 15 kann auch dem Segmentzeiger 360 zugeführt werden, um das Voranschreiten der Segmente zu führen, wenn die Position des Kolbens 29 die unabhängige Variable ist. Alternativ kann dem Segmentzeiger 360 das Signal von einem Zeitgeber 158 (275 in FIG. 3) zugeführt werden, der im Mikroprozessor 60 (FIG.1) enthalten ist, wenn die unabhängige Variable die Zeit ist.
Der Lernblock 353 empfängt die Prozeßvariablenwerte vom Kolbendruck oder der Kolbengeschwindigkeit, und zwar in Abhängigkeit von der Steuerfnnktion, und modifiziert, unter Auslösung durch den Segmentzeiger am Ende jedes Segments, die Einstellpunkte für die offene Schleife, um die Differenz zwischen dem Prozeßvariablenwert und dem Einstellpunkt für die offene Schleife zu vermindern.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist beschrieben worden. Für den Fachmann ist es augenscheinlich, daß viele Abwandlungen an dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden können, ohne daß der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird. Der beschriebene Lernprozeß kann beispielsweise auch auf die Druck/Position- und Druck/Zeit-Steuerfunktionen angewendet werden, wenn es erforderlich ist, und zwar als Ergebnis einer abgekürzten Periode der geschlossenen Schleifensteuerung. Im allgemeinen wird das CV-Lernen anstelle des hier beschriebenen PV-Lernens bevorzugt unter Umständen, wenn für die geschlossene Schleifensteuerung hinreichend Zeit zur Verfügung steht. Bezüglich mannigfacher Abwandlungen und Ausführungen, die unter den Schutzumfang der Erfindung fallen können, wird auf die nachstehenden Ansprüche verwiesen.

APPENDIX A

I. PID-Regelung

Ein Blockschaltbild eines Regelungssystems mit einer Proportional- Integral-Differential-Regelungsstrategie ("PID") ist in FIG. 16A dargestellt. Ein Fehler- oder Regelabweichungssignal, bei dem es sich um die Differenz zwischen einer gemessenen Prozeßvariablen und dem Einstellpunkt handelt, wird parallel drei Verstärkerblöcken zugeführt, deren Ausgangssignale addiert und als Stellvariable Vo verwendet werden. Es wird hier eine etwas unterschiedliche Notation im Vergleich zum ISA-Standard verwendet. ISA-Standard-Algorithmus: Die Gleichung für die PID-Regelung (mit geschlossener Schleife) lautet wie folgt:
Darin gilt: KC = Verstärkung
1/T&sub1; = Rücksetzterm in Wiederholungen pro Minnute
TD = Rateterm in Minuten

PID-Algorlthmus nach der Erfindung:

Die Gleichung für die PID-Regelung lautet wie folgt:
Darin gilt: KP = Proportionalverstärkung
KI = Integralverstärkung in Reziprok-Sekunden
KD = Differentialverstärkung in Sekunden

Vergleich:

Der ISA-Standard-Algorithmus enthält abhängige Variable. Wenn man die Verstärkung KC des Regelverstärkers ändert, ändert man auch die Integralverstärkung und die Ableitungsverstärkung.
Der Algorithmus nach der Erfindung enthält unabhängige Variable. Man kann unabhängig voneinander die Proportional-, Integral- und Ableitungsverstärkung einstellen.

Umrechnung:

Man kann die ISA-Standardwerte in Werte nach der Erfindung wie folgt umrechnen:

Beispiel:

Sind die gewollten ISA-Standard-Werte wie folgt:
Regelverstärker = KC = 1
Rücksetzwert = 1/TI = 5 Wiederholungen pro Minute
Geschwindigkeitsterm = TD = 3 Minuten

Umrechnung dieser Werte in Werte nach der Erfindung:

Proportionalverstärkung = KP = KC= 1
Integralverstärkung = KI = (1) (5)/60 = 0,088
Ableitungsverstärkung = KD = (1)(3) (60) = 180

II. Vorwärtsregelung

Ein Blockschaltbild für die Vorwärtsregelung, wie sie allgemein bekannt ist, ist in FIG. 16B dargestellt. Ein Geschwindigkeitseinstellpunkt wird integriert, um ein Positionssignal zu erzeugen, von dem ein Rückführpositions- Signal subtrahiert wird, um das Fehler- oder Regelabweichungs- Signal zu erzeugen. Dieses Abweichungssignal wird einem Verstärkungsblock zugeführt, der das Abweichungssignal mit KP1 multipliziert. Der Geschwindigkeitseinstellpunkt wird auch einem Verstärkungsblock zugeführt, der den Geschwindigdigkeitseinstellpunkt mit einem Nachfolgefehlerverminderungswert ("FERV") multipliziert. Die Ausgangssignale dieser beiden Verstärkungsblöcke werden addiert, um die gesteuerte Variable zu ergeben.

Claims

1. Steuerung zur Verwendung mit einer Spritzgießmaschine mit einem Kolben (29) zum Spritzen von plastischem Material in einen Formhohlraum (34) wanrend wenigstens einer Stufe eines Spritzgießzyklus, mit einem den Kolben steuernden Ventil (36, 38), dem ein Steuersignal zuführbar ist, und mit einem Wandler zum Erzeugen eines Prozeßsignals (15, 17, 33), das in Beziehung auf die Reaktion des Kolbens auf das Steuersignal steht, welche Steuerung enthält:

einen Speicher (350) zum Speichern eines Steuerprofils der Stufe aufweisend eine Vielzahl aufeinanderfolgender Segmente (I bis IX), wobei jedem Segment ein Einstellpunkt auf dem Profil zugeordnet ist, der den gesteuerten Wert während des Segments angibt,

einen Segmentzeiger (360) zum Adressieren des Speichers und Identifizieren eines derzeitigen Segments und seines Einstellpunktes sowie zum Erzeugen eines Übergangssignals am Ende eines Segments,

eine offene Steuereinrichtung (354) zum Empfangen des vom Segmentzeiger festgelegten derzeitigen Einstellpunkts und zum Umsetzen dieses Einstellpunkts in ein erstes Steuersignal (OLCV) zum Steuern des Ventils (36, 38), und eine geschlossene Regeleinrichtung (352) zum Empfangen des Prozeßsignals (15, 17, 33) von der Spritzgießmaschine und des vom Segmentzeiger festgelegten derzeitigen Einstellpunkts zum Erzeugen eines zweiten Steuersignals (CLCV) zum Steuern des Ventils (36, 38),

dadurchgekennzeichnet,daß

die offene Steuerung während einer ersten Periode jedes Segments und die geschlossene Regelung während der übrigen Periode jedes Segments ausgeführt wird, und

eine auf das Übergangssignal ansprechende Einstellpunktkorrigiereinrichtung (353) das Prozeßsignal (15, 17, 33) am Ende des Segments mit dem derzeitigen Einstellpunkt im Speicher (350) vergleicht, um die Differenz zwischen dem Prozeßsignal und dem derzeitigen Einstellpunkt dadurch zu vermindern, daß der derzeitige Einstellpunkt im Speicher geändert wird.

2. Steuerung nach Anspruch 1, bei der die Einstellpunktkorrigiereinrichtung (353) die Differenz zwischen dem Prozeßsignal am Ehde des Segments und dem derzeitigen Einstellpunkt dadurch vermindert, daß zu dem derzeitigen Einstellpunkt ein Korrekturbetrag hinzuaddiert wird, der gleich einem Lernfaktor mal der Differenz zwischen dem Prozeßsignal und dem derzeitigen Einstellpunkt ist.

3. Steuerung nach Anspruch 2, bei der der Lernfaktor für anßchließende Wiederholungen der Stufe vermindert ist.

4. Steuerung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Lernfaktor ein Maximum von 50% und ein Minimum von 25% hat.