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目前國內大型注塑機大部分采用PLC 或者基於單片機芯片的控製係統。雖然上述2 種方法可以完成注塑機的正常運行,但是該種控製係統存在以下不足:控製精度不高,開發周期長,保養維修升級困難。另外,注塑機正朝著高速、高效、低能耗和高自動化的方向發展,這就要求注塑機具有完善的自動化控製與調節係統,以確保對注射成型過程的工藝參數實行高重複度、高靈敏度的可靠性。運用B&R PCC 對意大利一品牌20 世紀80 年代後期產1 350t 大型注塑機的控製係統進行升級改造,取得良好效果,並具備了常規注塑機控製係統難以實現的功能。
1 注塑機控製硬件係統組成
控製係統硬件由上、下位機組成。上位機包括工控機、麵板及鍵盤;下位機包括PCC 控製器及擴展模塊。上位機采用帶486DX2CPU 的IPC2001 安裝了B&R Automation Runime V2.60操作係統,26.4cm (10.4 時)TFT 真彩屏,中英文操作界麵,麵板附帶注塑機專用30 鍵小鍵盤;下位機采用高性能可編程計算機控製器B&R PCC 一2003 係列CP476 ,該PCC 除了帶CPU 外還帶有獨立的TPU , 用於處理高速輸人/輸出(I/O)信號,擴展模塊DM465,DO435 ,旋人式模塊位移采集AI294 、壓力采集AI351、溫度采集AT664 和高速計數模塊AIl38 。上、下位機之間的通訊采用CAN 總線或者RS232 總線。該控製係統在人機界麵上可對全線集中監控,必要時可以外接moderm 實現遠程監控;具備I / 0 口、加熱和壓力狀態顯示;自動故障報警與隨機幫助功能。 係統硬件組成框圖如圖1 。

圖1 係統硬件組成框圖
係統硬件結構緊湊,無論是旋人式還是擴展模塊都采用標準尺寸,利於控製櫃設計和安裝。係統抗幹擾性好,輸人/輸出模塊均帶有光偶隔離。輸入模塊可以將輸入的電流信號(0~20mA)和電壓信號( 0~l0V )直接轉換為0~32767 數字量信號。DO 模塊電流可以達到2A ,由於該執行機構電磁閥驅動電流高於2.5A ,所以DO 信號通過擴流驅動板放大驅動執行機構電磁閥。
駛 PCC CP476 內帶TPU ,實現高速信號I / ( ) ,能有效實現射膠7 段壓力和速度快速切換控製。為了激活TPU ,在係統軟件設計時需要初始化和設置LTX ( )函數給TPU 分配通道。
2 軟件控製係統
2.1 B&R AS 開發環境 Windows 下編程環境Automaton Studio 支持標準C 、Basic 、梯形圖、指令表、順序結構圖等6 種zhong標biao準zhun的de開kai發fa語yu言yan。根gen據ju需xu要yao可ke以yi在zai同tong一yi個ge項xiang目mu中zhong采cai用yong多duo種zhong語yu言yan進jin行xing編bian程cheng。同tong時shi,編bian程cheng環huan境jing中zhong除chu了le包bao含han豐feng富fu的de常chang規gui函han數shu庫ku和he功gong能neng塊kuai外wai,還hai包bao括kuo注zhu塑su機ji專zhuan用yong函han數shu庫kuplastliba ,利用該函數庫可以實現下文所述係統特性。
B&R 的PCC 控製器采用分時多任務操作係統,具備大型計算機的分析能力。從注塑機控製要求出發,將鎖模、溫控等過程對實時要求不同的任務設置在循環時間不同的任務等級中(如表1)。
表1 任務設置

2.2 係統軟件組織結構 控製係統軟件由下位機係統、上位機係統和界麵三部分組成,軟件采用C 語言編寫。 注塑工藝流程(見圖2)中zhong熔rong膠jiao和he開kai模mo同tong時shi進jin行xing,因yin此ci軟ruan件jian結jie構gou上shang包bao含han順shun序xu結jie構gou和he並bing行xing結jie構gou。程cheng序xu中zhong插cha入ru掛gua起qi和he喚huan醒xing功gong能neng函han數shu,實shi現xian程cheng序xu的de順shun序xu和he並bing行xing動dong作zuo。組zu織zhi結jie構gou采cai用yong金jin字zi塔ta形xing由you上shang至zhi下xia4 個層次(見圖3) ,將流程圖各過程任務定義為執行層並分布在不同標準任務層。按功能分為通訊、互鎖操作、數據操作、溫控、報警等。功能上除了可以滿足常規順序動作、多路並行動作之外,還可以實現普通控製係統難以達到的幾個特性,可以顯著提高注塑機性能,更好地保護液壓係統。
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