一、概述： 注塑機是將塑料顆粒加熱至液態(tài)，射入模具型腔； 注塑機是一種專用的塑料成型機械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。 1、注塑機的工作循環(huán) 1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且確認無異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）。 2）射臺前移到位：射臺前進到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。 3）注塑：可設(shè)定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。 4）冷卻和保壓：按設(shè)定多種壓力和時間段，保持料筒的壓力，同時模腔冷卻成型。 5）冷卻和預塑：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻，同時液力馬達驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推，螺桿在設(shè)定的背壓控制下后退，當螺桿后退到預定位置，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，注射油缸按設(shè)定松退，預料結(jié)束。 6）射臺后退：預塑結(jié)束后，射臺后退到指定位置。 7）開模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速） 8）頂出：頂針頂出制品。 2、注塑機的電能消耗 注塑機的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個部分：①液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗，②加熱器的電能消耗③循環(huán)冷卻水泵的電能消耗（在注塑車間內(nèi)，一般多臺注塑機共用一臺冷卻水泵），其中液壓油泵電機的用電量占整個注塑機用電量的80%以上，所以降低其耗電量是注塑機節(jié)能的關(guān)鍵。首先把模具溫度提高到一個設(shè)定值,然后開始給模腔注射塑膠,在注塑機完成保壓轉(zhuǎn)入冷卻后,開始注入冷水,模具溫度很快下降到一個設(shè)定值后開模,再向模具吹入空氣把冷水完全吹走,完成整個注塑過程。 二、解決方案： 1）以AI-7048D5型多回路控制觸發(fā)固態(tài)繼電器來進行溫度控制的方式。可以進行溫度控制方案編程，保存每種材料的控制參數(shù)，提高溫度控制精度。4個給定值SP1～SP4任意設(shè)定。 2）每個分區(qū)控制用獨立的傳感器來對每個電磚進行獨立溫度采樣和獨立輸出控制，提高控制的柔性。 3）對加熱元件的控制采用AI模糊控制技術(shù)，減少PID調(diào)節(jié)的波動性，減小控制滯后，提高了設(shè)備的可靠性，并縮短設(shè)備的生產(chǎn)調(diào)試時間； 4）采用觸摸屏作為人機界面，充分應(yīng)用人機提高機器的自動化程度，實現(xiàn)軟PLC功能，設(shè)備應(yīng)用美觀操作方便。HMI觸摸屏人機界面采用RISCCPU、32M大容量內(nèi)存，每通道數(shù)據(jù)刷新時間50毫秒；選配儲存卡槽采用外插拔標配1G的電子硬盤，可擴展CF卡1～4G存儲記錄空間；數(shù)據(jù)保存按先進先出的原則，轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)點立即保存；數(shù)據(jù)通過讀卡器在PC上直接打開，串口備份至計算機上，用Excel電子表格打開CSV格式的數(shù)據(jù)文件；無存儲功能時可作終端顯示操作屏使用，主機內(nèi)存可記錄大約3小時的數(shù)據(jù)及報警參數(shù)。 三、控制系統(tǒng)方案概況： 機器的各種動作和運動控制也由PLC進行，人機界面采用觸摸屏，可以在屏幕上對溫控模塊進行參數(shù)設(shè)定和修改，并隨時查看各個電磚的溫度情況和生產(chǎn)情況。在人機上可增加控制按鈕如：【開啟/停止】、【順序加熱】、【就緒功能】、【倒計時結(jié)束】、【控制/待機】、 1、順序加熱控制： 設(shè)定：按【順序加熱】為1#儀表開始加熱到控制溫度（180℃）同時計算加熱到170℃時，與控制目標180℃，差10℃時（170℃），之后立即啟動其他的回路加熱（溫差范圍可設(shè)定）；即給其他儀表下傳給定值＋180℃在儀表的SV窗口顯示【180】℃；（設(shè)置SV值0℃停止，設(shè)置＋180℃加熱） 2、就緒功能控制： 設(shè)定：【就緒功能】為所有的加熱回路加熱到設(shè)定溫度（180℃）后，【倒計時結(jié)束】5～60分鐘（時間設(shè)定）后驅(qū)動一個邏輯輸出點動作，（開關(guān)量輸出模塊3013接點D1）； 3、每一路溫控可單獨設(shè)置：控制溫度（SV）；待機溫度、（SV）；超溫溫度；設(shè)定：控制、待機溫度控制：在設(shè)置界面上按下【控制/待機】按鈕系統(tǒng)以一個較低的溫度運行例：控制溫度為180℃、待機溫度為100℃； 當工人中午下班時按下【/待機】按鈕系統(tǒng)以100℃運行，上班再次按下【控制/】按鈕時又以180℃運行，此為手動控制模式（注：設(shè)立控制與待機2個SV設(shè)定窗口；設(shè)有【手動/自動】按鈕切換； 設(shè)定：用時鐘來實現(xiàn)自動控制，如：在中午12：00下班時自動待機【/待機】溫度自動控制在100℃；1：30又自動回到【控制/】溫度控制在180℃，（時間可設(shè)置，24小時輪回）； 4、設(shè)定：獨立的開關(guān)啟停給定值（設(shè)置SV值180或0）作為【開啟/停止】參數(shù)； 四、系統(tǒng)優(yōu)點： 采用本系統(tǒng)可以有如下優(yōu)點： 溫度控制模塊則采用4路PID溫度控制模塊，溫控模塊本體帶SSR的電壓溫控輸出，因此集成度非常高，而控制性能也大大提高，而造價則大大降低。 以AI-7048D5型4路來進行溫度控制的方式，可以自動按設(shè)定的溫度將加熱板調(diào)節(jié)到預定溫度。在觸摸屏上可選擇【控制】于【待機】這樣可以省去大量的設(shè)備試機和預熱時間，提高設(shè)備的生產(chǎn)率。 采用AI-2057無紙記錄儀觸摸屏作為人機界面，可以隨時直觀地了解設(shè)備的生產(chǎn)狀況，提高機器的現(xiàn)代化程度和自動化程度，方便操作，可以實現(xiàn)1人多機。系統(tǒng)可以對設(shè)備生產(chǎn)的設(shè)備故障和操作失誤進行報警，提高設(shè)備的安全性。 實時觀察：用多曲線的形式來直觀的顯示4個通道的曲線于數(shù)據(jù)，實時顯示該時間段內(nèi)相關(guān)通道間被測量的變化關(guān)系。按通道順序排列1、2、3、4固定組合在一起的通道組合，對于需要比較關(guān)鍵參數(shù)通道可將儀表地址編排在同一組顯示趨勢曲線，這樣就更好的進行比較分析工藝參數(shù)的對象變化。點擊【數(shù)據(jù)框】返回【實時畫面】通道。在歷史曲線畫面點擊【S】可選擇啟用單條或4條曲線顯示趨勢變化；查詢歷史數(shù)據(jù)設(shè)置起始時間及時間跨度；設(shè)置數(shù)據(jù)范圍使曲線顯示在圖表中央，不同的數(shù)據(jù)范圍啟用單條查詢。歷史畫面的功能畫面右下角點擊【S】查詢，觸摸屏顯示是當前的起始時間，改倒退起始時間：年/月/日/時/分/秒；修改時間跨度：時/分/秒設(shè)置；點擊【確認】按鈕，系統(tǒng)即刻顯示歷史曲線、數(shù)據(jù)報表； 故障查詢：具有故障報警功能，當傳感器開路（274℃/900℃）、短路（－208℃）、超溫報警功能；報警時人機顯示故障名稱：【傳感器開路/短路】,并驅(qū)動一個邏輯輸出點動作：（開關(guān)量輸出模塊3013接點D3）； 應(yīng)用過程中區(qū)別對待報警類型，對超溫溫度的應(yīng)用：為測量溫度大于控制溫度加上超溫溫度時輸出報警信號（在屏的軟件上增加偏差報警功能，可設(shè)定【超溫報警】值，（開關(guān)量輸出模塊3013接點D2）； 所有的報警將記錄的CF卡內(nèi)，便于追憶故障。 如改用程序模塊AI-708P來控制，在內(nèi)存可以保存不同材料的控制的程序方案，這樣，在使用本設(shè)備已經(jīng)加工過的材料時，可以直接調(diào)出過去的控制方案，假如有更優(yōu)的方案，可以更新保存的方案，進一步節(jié)約用戶的r/> 2、參數(shù)設(shè)置：AI-7048D5型4路PID控制器； 3、自整定：由于熱溶膠機帶負載功率大小不一，設(shè)置界面具有自整定功能按鈕；自整定實現(xiàn)0與1的關(guān)系；對于熟悉的系統(tǒng)可直接輸入已知正確的P、I、D、CtI，無需啟動自整定（AT）功能。 自整定是讓溫控器執(zhí)行ON/OFF（位式）控制，經(jīng)2－3次振蕩周期后儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的震蕩，分析其周期、幅度及波形來自動計算出P、I、d等控制參數(shù)。系統(tǒng)在不同給定值下整定得出的參數(shù)值不完全相同，執(zhí)行自整定功能前，應(yīng)先將給定值設(shè)置在最常用值或是中間值上，如果系統(tǒng)是保溫性能好的電爐，給定值應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)使用的最大值上，再執(zhí)行啟動自整定的操作功能。設(shè)置參數(shù)dF（回差）的設(shè)置。 每個通道可獨立自整定，整定出各個溫區(qū)的溫度。 將原來的分區(qū)控制改為對每個電磚進行獨立溫度采樣和獨立輸出控制，可以對熱板進行溫度控制方案編程，可以按逐個電磚進行控制，提高溫度控制精度和加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)控制的柔性，達到準確、平穩(wěn)、快速的目標。 采用AI模糊控制方案技術(shù)結(jié)合PID算法控制，可以減少常規(guī)PID調(diào)節(jié)的波動性，減小控制滯后，提高了設(shè)備的可靠性，并縮短設(shè)備的預熱調(diào)溫時間。 可以將加熱元件的溫度狀況與設(shè)備其它動作以最優(yōu)的方式相結(jié)合，保證設(shè)備在最佳條件下進行工作，減小試生產(chǎn)時的材料消耗，提高設(shè)備的安全性，保證設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量完美。 AI－2057無紙記錄儀（人機界面）應(yīng)用特點：用戶自己所要求的獨特的控制方案可為用戶定制工程文件，而且用戶程序只能下載，不能上載，可以有效地保護用戶自己的產(chǎn)品技術(shù)秘密和知識產(chǎn)權(quán)，防止競爭對手抄襲自己的產(chǎn)品和技術(shù)訣竅。產(chǎn)品出廠前將在工廠已測試好，連線即可使用；應(yīng)用靈活：采用上位機＋下位機的結(jié)構(gòu)，下位機為AI系列儀表，輸入及輸出規(guī)格極為豐富，可任選單路或多路顯示報警儀、智能調(diào)節(jié)器、手操器、流量積算儀或開關(guān)量輸入輸出模塊；系統(tǒng)若發(fā)生變化，亦可隨時變更、增加或減少記錄通道；每臺記錄儀可選擇2、4、6、8、12、16、18、22、32通道類型軟件；自由編輯選擇AI通道硬件型號；可寫入設(shè)備位號如：TIC-101；設(shè)有屏保功能防止誤操作，操作使用15分鐘后重新輸入密碼111。 在下位機儀表設(shè)置基本參數(shù)后就能顯示：1、儀表地址【Addr1～32】；2、信號輸入規(guī)格【SN】；3、注意！所有的測量規(guī)格如：熱電偶、熱電阻及模擬量1～5V/0～5V需在儀表上設(shè)定量程范圍【下限dIL】【上限dIH】；使觸摸屏上的曲線顯示在曲線圖表中央（觸摸屏自動讀入上下限范圍）。要求各通道控制參數(shù)在AI儀表上設(shè)置好觸摸屏自動讀入；E5/D5模塊用E8面板設(shè)置； 觸摸屏的外插CF卡來保存數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)可通過微型打印機打印數(shù)據(jù)報表、曲線；或通過CF卡存儲數(shù)據(jù)用讀卡器在PC上用圖形軟件直接打開；也可通過串行COM2口備份Excel電子表格數(shù)據(jù)至上位計算機。CF卡內(nèi)：【AL】數(shù)據(jù)包是報警報表；【DL】數(shù)據(jù)包是數(shù)據(jù)報表；按年/月/日/小時來保存數(shù)據(jù)源文件。圖片4 點擊【查看報表】按鈕，可以顯示打開的記錄數(shù)據(jù)與報警記錄的文件或是用戶從CF卡里查詢到的數(shù)據(jù)，以報表的形式顯示出來。保存數(shù)據(jù)是以CSV格式保存，以便用EXCEL工具直接打開；如下圖五 點擊【查看曲線】按鈕，可以顯示在報表中已查詢到的并以報表方式顯示出來的數(shù)據(jù)，以曲線的形式顯示出來。如下圖： b.緊接著是【當前時間】一欄，表示當前游標線所在的位置的某一時間點。 新增面板式微型打印機，默認的串口打印機的參數(shù)為9600bps，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無校驗，連接時只要將打印機的9口串口母頭直接接到HMI屏om/UploadPic/temp/2008-7/2008071517130600001（6－曲線打印1）.bmp"/> b.【自動打印時間間隔】的設(shè)定，是設(shè)置多長時間后，打印機開始自動打印。如果此值設(shè)為0，則自動的實時打印報表。在屏的歷史數(shù)據(jù)畫面才能實現(xiàn)自動打印數(shù)據(jù)功能！打印機圖7 第三種、Excel電子表格方式：可通過串行COM2口備份Excel電子表格CSV格式的數(shù)據(jù)文件上傳計算機；1、在PC上安裝光盤上的【記錄上傳數(shù)據(jù)軟件】；在PC上選擇記錄上傳的軟件，進行操作即可；Excel電子表格打開的CSV格式數(shù)據(jù)文件；4通道的軟件數(shù)據(jù)大約記錄1400天數(shù)據(jù)。 AI2057G/C型觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀廣泛應(yīng)用在化工、冶金、石油、制藥、食品、電爐、恒溫恒濕箱、機械設(shè)備配套、試驗室移動控制屏、小型DCS控制系統(tǒng)等諸多行業(yè)中作為終端顯示器來使用。 結(jié)束語： 注塑料成型機械的加熱系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用宇電AI-7048D5型與AI-2057無紙記錄儀配合使用，產(chǎn)品緊湊，調(diào)試方便實現(xiàn)了控制器一機多用的功能，安裝合理值得推廣應(yīng)用，該系統(tǒng)稍加改動可應(yīng)用于各類塑料成型機械。