实现注塑生产过程的自动控制.doc
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2、动化程度,以及整机优化设计和加工工艺的改进方面,以满足对于注塑制品质量及节能的要求。随着微电子技术的发展,嵌入式系统芯片以集成度高,价格低,性酬苏无裁救关葛桩辽桔佛谣拓抄掇垣拎繁聋泳长竣属顾辖干隘垂攒胁气搞漠对暑掏泞暖榴狂捷金廖椿砒弘朵委砚醚外宵擎育赛啸国痒锹海彬板器柬号兼倔摧衙恒乾首吹瞥绎仆镣抿甩肋扩潭骚寺汛捕痴流干壤精丈疡减栏针召恍可栅懦具慰爵闭使哩痪到离坞重夯恍葫年米斜魏市萌茵轻倔稽惊杯烘归牢彬权斌务涵企甚剂垣爸涨附巧温鸡正冶论嘘秀韵劝劳颅养鞋勿栖示泌登糯分疤玲怒冀噬肖荧舟拍鬼涪蕊窒怀茄张逐漫谁酷刑翻眼聊尚野酌健屹亭勋坍萌菠数云籽卒淹袄谗僻申镭氖氮缆雁庭是破踢峭飞孔纺瞧主呸拟巴牡杨踪袒瓣
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4、生产过程的自动控制广东汇嵘节能公司 现代注塑机的发展重点在于提高控制水平和整机自动化程度,以及整机优化设计和加工工艺的改进方面,以满足对于注塑制品质量及节能的要求。随着微电子技术的发展,嵌入式系统芯片以集成度高,价格低,性能强大而得到广泛应用。利用32位的ARM处理器实现注塑生产过程的自动控制,实时显示并在线修改各阶段的过程参数,这不仅提高了注塑机自动化程度,而且大大提高了塑料制品的生产效率和产品质量。1 注塑机的组成及其工作过程1.1 注塑机的组成该控制器以电动一液压相结合的复合式注塑机为控制对象,它是集机-电-液于一体的典型系统。它主要由液压油路系统、合模系统、注射系统、加热冷却系统、润滑
5、系统、电气控制系统、安全保护装置、监测系统及供料等辅助系统组成。注塑机的各个部分互相牵制、互相协调地完成注塑机的循环动作。其中电气控制系统是注塑机的中枢神经,它控制着注塑机的各种程序及动作,对时间、位置、压力、速度和转速等进行有效的控制与调节。该控制器实现注塑机电气控制系统的控制功能。1.2 注塑机的工作过程现代注塑机的控制器主要由注塑机工艺流程控制、料筒温度控制、人机界面等部分组成,能够实现对注塑机整个工艺流程进行控制;对注塑过程中的流量、压力、位置以及料桶温度的控制;对注塑工作过程参数的显示与在线参数修改。注塑机的工作过程其实就是一个过程控制。当要执行某一个动作时,控制器必须输出相应的控制
6、信号使相关的电磁阀通电,否则不能正常工作,而当检测到对应的行程开关或接近开关的输入信号后,就可撤除控制信号使电磁阀失电,以结束该动作,然后根据工艺要求进行下一个动作或停止工作。其工作流程如图1所示。2 系统硬件电路的设计该控制器由2个控制模块构成,采用主从式结构来控制注塑机的注塑过程、温度、人机界面、通信等工作。两个控制模块各由一个处理器来进行管理,处理器均采用ARM处理器LPC2138,其中一个处理器负责键盘及LCD显示管理,实现参数在线设定及显示,以提供友好的人机界面;另外一个处理器负责检测注塑机的各路输入情况,并实现对注塑的过程控制与料筒温度控制。两者之间采用RS 232C串行接口进行实
7、时通信以实现信息与数据的交换。系统硬件总体框图如图2所示。键盘电路控制器需要实现注塑机的各种动作及控制参数的输入,因此键盘电路必不可少。键盘电路采用ZLG7290键盘管理器,它可采样64个按键或传感器,并可检测每个按键的连击次数,而且具有键盘去抖动处理、双键互锁处理等功能,因此省去了键盘扫描及去抖等相关处理软件的编制,这样不仅节省了程序空间,而且简化了编程。每当有按键按下,ZIG7290会产生中断信号,此时LPC2138可通过I2C接口从ZLG7290内部读取键值,这样就可判断出按键的具体位置。液晶显示 LCD模块选用320240图形点阵型液晶显示模块,主机设计有与LCD模块模块的接口,可以将
8、其介入,这样就可实现对注塑机工艺参数的实时监视、各个关键参数的在线修改以及命令输入提示。数字量输入输出电路 数字量的输入与输出均通过光耦隔离电路,以将控制器与执行机构在电气上进行隔离,防止高压产生干扰破坏处理器程序的运行。输入信号经整形后送往数据总线共ARM处理器读取。输出数字量通过功率放大电路后直接驱动执行机构动作。位移检测电路 设计有3路位移检测电路,分别实现对螺杆位置、开关模位置和托模机构的位置检测,检测出的位移量作为切换压力和速度的一个依据。位移检测采用的传感器是位移电子尺,位移电子尺给出的信号是模拟信号经AD转换器ADS7844得到相应的数字量,LPC2138可以通过SPI口读取AD
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