“收集化注塑机温量把持器”助推我国注塑机背好发展-中国机电网

  注塑机是减工塑料成品的主要装备之一,因为它能一次成型形状庞杂、尺寸准确或带有金属嵌件的度天致稀的塑料制品,而被普遍利用于机器、电力电子、汽车、建材、包拆、国防、农业、文教卫生及人们平常生涯的各个范畴,新葡京国际赌场。我国事塑料制品生产大国,也是天下最大的注塑机死产发卖国度。据中国塑料加工工业协会统计,2016年我国橡塑止业的产业产值年增加率已达到8%,同时市场对塑料产品的质量提出了更高的请求,但是我国高精细注塑机型仍主要依附入口。

  注塑过程是将热塑性塑料或热固性塑料前在加热机筒中平均塑化,然后由螺杆或柱塞推压到闭合模具型腔中,经冷却或加热定型后获得所需塑料制品的成型过程。温度控制是注塑机过程控制中最主要的式样之一,在现实生产过程当中需要处理以下问题:

  由于熔体等被控对象状况的时变性、中界干扰身分复纯,招致工具模型参数易以确定,轻易发生超协调振荡、现场PID参数整准时间太长,很难达到幻想的控制后果。同时,虽然液压油温度控制绝对自力,但其变化会影响液压系统的流量及压力稳定与注射速率的反复性,而模具的温度变化则会硬套制品的名义质量和制品的成型周期。传统注塑机在温度控制精度、稳定性和能耗控制等方面还需要进行改良和提降。

  针对以上问题,我们开发的“网络化注塑机温度控制器”是基于飞升直线参数自整定控制、神经元自顺应PSD控制和含混PID控制等技术,精确稳定地测量和控制料筒温度、射嘴温度、液压油温度和模具温度,以实现无超调、解耦合、抗干扰、参数自整定等控制功能,达到提升成型质量、提高生产效力和节能降耗的目的。在知足各行业对塑料制件特性化、精密化和高速、高效、节能生产需求的同时,使国产注塑机行高端化、精密化道路,提高橡塑行业的主动化水平。

  1、要害技术

  为懂得决注塑机中温度控制的各种题目,咱们研讨高速总线技术、高精度温度测量技术、无超调参数自整定控制技术、多温区抗干扰解耦控制技术和可编程控制技术,开辟D-BUS高速总线,支撑倍祸的EtherCAT协定,开辟网络化注塑机温度控制器。正在实现无超调、抗干扰、往耦合和节能降耗等温度控制功效的同时,又可以做为I/O模块取PAC互联,实现自立温度控制和帮助活动控制,实现完全的注塑机控制系统,达到降低生产成本、晋升塑件质量的目标。

  (1)高速总线技术

  高速总线技术,由环型以太网和RS485总线单网络结构构成的D-BUS高速总线。环型高速以太网ReBUS使用IEEE802.3以太网标准形成环型拓扑结构,高速总线MB+采用1Mbps的RS485接口标准,通过双冗余网络实现网络信息传输、故障侦测与冗余备份。ReBUS环型以太网的通信呼应速度可达10us/100Bytes,满意高速运动控制对网络系统的高及时性要求。

  MB+网络结构采取主从通疑方法,主站周期性地收收和吸收数据,从站依据设置装备摆设从报文指定地位读与输出数据,并回挖输入数据,而后将报文传递至下一节点,顺次轮回。当报文回到主站接受端时,完成了各从站及I/O的数据革新。

  ReBUS总线采用环型拓扑结构,总线中设备假如呈现毛病将致使环路断裂,数据同步报文无奈达到主站,而采用高速MB+总线能实现故障侦测与冗余备份,保证了网络的高速性和牢靠性。

  同时,D-BUS高速总线支持与倍福的EtherCAT互联,使得网络化温度控制器可实现与倍福的工控机或I/O模块间接衔接,可作为I/O融入注塑机控制系统的运动控制部门。这类技术不只可以将温度参数作为运动控制的参考输进,还可以连接编码器、变频器等传感安装和履行机构,为注塑机控制系统供给温度控制和I/O功能。

  (2)高精度温度测量技术

  温度场拟开办法完成热电偶热端温度弥补,仅经由过程三点温度的分布变更法则,建破由那三点断定的平里上温度分布的数学本相,并经过最小发布乘的方式处置试验数据,供得模型的待定系数。树立二维平面温量散布数教模型,自变度为已知的三点温度,函数值以是这三点为极点所肯定矩形立体上任一点的温度值。对热电偶的冷端接线端只处于一个仄面上的产物,只须要丈量个中三面的温度,便可真现应平面上贪图通讲的热电奇温度补偿。

  (3)无超调参数自整定控制技术

  无超调参数自整定PID控制方法可解决工艺参数配置复杂和温渡过冲的问题。采用双PID环控制,内环精确检测和控制发烧圈的温度,外环正确地检测和控制熔料温度。采用飞升曲线法和Z-N公式来确定PID控制参数,即在熔料从冷态回升至设定值的过程中建立数学模型,获得其静态模型参数,使用一阶惯性加杂滞后模型来近似表现系统模型,当确定模型中的缩小系数、纯滞后时间和时间常数后,即可根据Ziegler―Nichols教训公式求得PID的三个参数。

  (4)多温区抗干扰解耦控制技术

  采用神经元自适应PSD控制技术解耦,对消各温区的变化关系,使包括解耦控制器在内的狭义对象通报函数变成对角阵,由此消除过程中的耦合,使各温区控制系统变为单回路系统。针对注塑机料筒温度非线性、时变性等特点,借助神经网络的可练习性和结构通用性,付与其自适应才能,能迫近其仍旧温区非线性函数,且不需要精确的对象模型,实现起来简略方便,可能谦足解耦控制要求。同时联合模糊PID控制算法进行控制,能较好地战胜温度控制对象的滞后问题,还能提高系统的控制精度和抗干扰能力。

  (5)可编程控制技术

  以控制器模拟量输进输出为基本,参考IEC61499标准和IEC61131-3标准,通过无超调参数自整定PID控制功能块、神经元自顺应PSD控制功能块、隐约PID控制功能块,实现注塑过程的无超调温度控制,通过可编程的方式解决分歧物料类型、多种工艺参数的设置装备摆设问题,提高注塑机控制系统的开发效率。

  2、主要性能和立异的地方

  产物“收集化注塑机温度控造器”重要用于注塑机的料筒跟射嘴温度把持、液压油温度节制和模具温度掌握,主要机能以下:

  (1)满意工业级应用需求,产品通过电磁兼容测试、高下温退化实验和极限防护测试,任务情况温度-40至85℃,干度范畴95%不结露;

  (2)网络化温度控制器具备CPU、网闭、I/O与冗余控制功能,拥有以太网、RS485和ZigBee通信接口,支持倍福的EtherCAT协议,通信周期≤2ms,模拟量输入输出稳按时间10us/8通道;

  (3)编程说话支持IEC61131和IEC61499尺度,支持无超调PID控制参数自整定、PWM和模仿量输出、位置式和增量式PID控制;温度控制精度达到±0.1℃;

  (4)经由过程CE认证和RoHS认证,整体技巧程度到达外洋进步火平。

  温度场拟合圆法实现热电偶冷端温度补偿技术、无超调参数自整定控制技术、多温区抗干扰解耦控制技术和可编程控制技术,提下了对付注塑机温度的测量和控制粗度,基于温度参数可对打针时间和分级注射禁止劣化,使得注射成型工艺参数的选定更具公道性,同时体系能够自顺应分歧的物料类别和情况前提,年夜年夜延长试模和建模的时光,下降出产本钱,保障热塑进程的稳固性,明显进步塑料成品的品质。无超调、解耦合、抗烦扰和参数自整定是技术特点和翻新点。

  3、市场需要情形

  我国塑料制品的总量虽然曾经位居世界第二,但人均花费量仅40千克,较米国、比利时、德国等发动国家差异达5倍之多。因而,我国塑料制品和塑料机械的市场需求还将持续删少,并有很大的发展空间。全体来讲,我国精密注塑成型设备还处在起步阶段,发作空间很大,高精密制品市场需求一劳永逸,对精密注塑成型设备与技术的要求也一直提高。

  IARTF行业剖析讲演显著,世界塑料加工机械最近几年去的年均产销量为100亿美元阁下,此中远70亿美圆为收支口商业,因而可知塑料加工机械在国际贸易中是一收比拟活泼的力气。当心我国塑料加工机械2016年的出口额借没有到15亿好元,仅占世界塑料加工机械出口额的10%。因为我国的塑料加工机械产品大局部处于仿造阶段,今朝仅能保有中高档和特用型市场,固然在国际上以昂贵的价钱盘踞必定优势,但仍缺少自立产权的中心技术和合作力。

  本产品存在构造松散、功能周全、应用便利、性能稳定等特色,特地针对橡塑行业运用需求,强化了网络通讯、分布式可编程控制、控制参数自整定、无超调控制等功能。据我们估量,经由电机配套和工程名目答用,本产品将在国际市场上以高性价比的上风站稳脚根,并且可以替换进心产品。

 

【资讯症结伺候】:    【挨印】【封闭】【前往顶部】