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      網絡化注塑機溫度控制器的研制

      網絡化注塑機溫度控制器的研制

      網絡化注塑機溫度控制器的研制

      【概要描述】注塑機是加工塑料制品的主要設備之一,因為它能形成形狀復雜、尺寸精度高或具有塑料金屬嵌件致密紋理的特點,廣泛應用于機械、電力電子、汽車、包裝、建材、國防、農業等領域,各地區的文教衛生和人民生活。

      詳情

      注塑機是加工塑料制品的主要設備之一,因為它能形成形狀復雜、尺寸精度高或具有塑料金屬嵌件致密紋理的特點,廣泛應用于機械、電力電子、汽車、包裝、建材、國防、農業等領域,各地區的文教衛生和人民生活。我國是塑料制品生產大國,也是世界上最大的注塑機產銷國。據中國塑料加工工業協會統計,2016年我國橡膠行業工業產值增速已達8%,同時市場對塑料產品質量提出了更高要求,但我國高精度注塑機仍主要依賴進口。

      圖1產品功能設計示意圖

      注塑成型工藝是將熱塑性塑料或熱固性塑料在加熱筒中均勻塑化,然后通過螺桿或柱塞推入封閉的模腔,成型過程中塑料制品需要經過冷卻或加熱后才能成型。溫度控制是注塑機過程控制中最重要的部分之一,在實際生產過程中需要解決以下問題:

      由于受控熔體的時變性,外部因素導致對象狀態復雜,對象模型參數難以確定,容易出現超調和振蕩,PID參數整定時間過長,難以達到理想的控制效果。同時,雖然液壓油的溫度控制相對獨立,但反復變化會影響液壓系統的流量和壓力穩定性及注射速度,溫度的變化也會影響模具的成型周期和產品的表面質量。傳統注塑機在溫度控制精度、穩定性和能耗控制方面都有待提高和提高。

      圖2 D總線數據交換格式

      針對以上問題,我們開發了“網絡注塑機溫度控制器,是基于過渡曲線參數自整定控制和神經元自適應PSD控制及模糊PID控制技術,對筒體溫度和噴嘴溫度進行精確、穩定的測量和控制,液壓油溫度與模具溫度,實現無超調、解耦在一起、抗干擾和參數自校正控制功能,提高成形質量,提高生產效率和節能的目的。在滿足各行業對塑料件個性化、精密化,以及高速、高效、節能的生產需求的同時,使國產注塑機走上高端化、精密化的路線,提高了橡塑行業的自動化水平。

      一、 關鍵技術

      為了解決注塑機的溫度控制問題,研究了高速總線技術、高精度溫度測量技術、無超調參數自校正控制技術、多區域干擾解耦控制技術和可編程控制技術,開發了D總線高速總線,支持Beckhoff EtherCAT協議,網絡開發注塑機溫度控制

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