Algoritmo DS-P: Avviamento stampo a velocità controllata



L'algoritmo DS-P, adottato da tutti i termoregolatori SICEM, consente di gestire l'avviamento (riscaldamento iniziale) dello stampo in modo che tutti i suoi componenti raggiungano la temperatura operativa in modo sincrono, evitando qualsiasi tipo di deformazione dannosa (dovuta a differenti gradi di dilatazione).

La maggioranza dei termoregolatori in commercio esegue un tipo di controllo che usa tecniche standard di Adattatività, o Auto-Tuning, adatte a molti degli ambiti in cui è necessario regolare la temperatura (es. forni, crogiuoli, ecc.), ma assolutamente non ideali per il controllo dei sistemi d'iniezione. Questi hanno almeno due fasi di lavoro significative, nettamente diverse fra loro: avviamento, o riscaldamento iniziale, e gestione dei cicli di iniezione. Qui di seguito mettiamo a confronto il modo di gestire l'avviamento stampo tipico dei termoregolatori standard e di quelli SICEM, che vantano un approccio assolutamente originale, studiato proprio per questo campo di applicazione.
Nel grafico che segue sono rappresentate tre linee:

  • Rosso: Riscaldamento iniziale di un iniettore per mezzo di un termoregolatore standard
  • Blu: Riscaldamento iniziale di una camera di distribuzione, termoregolatore standard
  • Verde: Riscaldamento di iniettore e camera distribuzione con termoregolatori SICEM
Nota: le curve sono leggermente sfalsate in verticale, per evitare sovrapposizioni.

In un termoregolatore standard si susseguono le seguenti fasi di lavoro:
  1. Auto-Tuning, prima fase: viene erogata una quantità prestabilita di energia (calore) ai riscaldatori.
  2. Auto-Tuning, seconda fase: i termoregolatori stabiliscono una volta per tutte i propri parametri interni di regolazione in base all'alterazione della temperatura dovuta all'iniezione di calore di cui al punto precedente. Lo sbalzo di temperatura è ovviamente proporzionale alla “densità di potenza”: tanto più ampio lo sbalzo quanto più è alto il rapporto fra potenza elettrica e massa dell'oggetto controllato (normalmente gli iniettori salgono in temperatura più velocemente della camera calda).
  3. Preriscaldo, iniettore. La temperatura viene portata a un valore prefissato (tipicamente 90°C) in modo da consentire l'evaporazione dell'eventuale umidità. La velocità con cui questa temperatura viene raggiunta dipende sempre dalla densità di potenza dell'oggetto controllato: l'iniettore (curva rossa) arriva prima della camera di distribuzione.
  4. Preriscaldo, camera di distribuzione: la temperatura sale con ritardo (linea azzurra) rispetto all'iniettore.
  5. Alla fine del Preriscaldo iniettori e camera calda vengono portati alla temperatura di lavoro: anche in questo caso il tempo necessario dipende dalla densità di potenza.
  6. Fase di assestamento: ci vuole un certo tempo affinché tutte la parti del sistema d'iniezione raggiungano la temperatura necessaria per iniziare i cicli d'iniezione. Se gli iniettori arrivano in temperatura con molto anticipo, materiali critici presenti al loro interno potrebbero deteriorarsi.
  7. A differenza dei termoregolatori standard, quelli SICEM adottano un Controllo Adattativo Continuo per cui non sono necessarie le fasi 1 e 2 di Auto-Tuning iniziale, ma fanno un Adattamento continuo al sistema controllato. Il comportamento termodinamico degli oggetti controllati infatti non è costante, ma varia a seconda della loro temperatura istantanea, nonché delle condizioni al contorno come presenza o meno dei cicli di iniezione ed efficacia dei circuiti di condizionamento stampo. I termoregolatori SICEM, grazie al proprio algoritmo di regolazione Smart-PDI di tipo Adattativo tengono costantemente conto di tutti questi fattori.
    La gradualità con cui viene fatta salire la temperatura rende inoltre superflua la gestione speciale delle fasi 3 e 4 di Preriscaldo. I termoregolatori SICEM impongono un riscaldamento a pendenza prestabilita (algoritmo DS-P, ovvero dynamic set-point) per cui tutte le parti controllate raggiungono la temperatura impostata nello stesso momento, indipendentemente dalla loro densità di potenza. In questo modo non si rischiano sbalzi improvvisi di temperatura, non ci sono tensioni meccaniche dovute a dilatazioni non omogenee delle parti controllate, e gli iniettori arrivano in temperatura contemporaneamente alla camera di distribuzione evitando il deteriorarsi del materiale al loro interno.
Ricapitolando, i termoregolatori SICEM non hanno bisogno di gestire separatamente le fasi dalla 1 alla 5 dei termoregolatori standard, e la fase 6 scompare del tutto. Grazie all'algoritmo DS-P i termoregolatori SICEM portano sempre in temperatura gli oggetti controllati in un'unica azione continua, morbida, e sincrona in tutto l'impianto d'iniezione.