论文部分内容阅读
注塑机是现代产品制造业中主要加工设备之一,是成型塑料制品的专用设备。近年来注塑机测控技术的飞跃发展为实现塑料制品的先进生产奠定了重要基础。随着注塑机的发展,其对测控系统的要求也越来越高,因此国内外众多注塑机生产厂家、控制器厂商和科研机构一直在努力研制各种注塑机测控系统。 论文对注塑制品成型工艺过程控制要求进行了分析,顺应国内外注塑机测控技术发展的趋势,提出了基于C8051F020的注塑机测控系统的设计方案。这个方案由上位机和下位机构成,采用双CPU(C8051F020和MCS51)主从式结构,来实现注塑机的注塑过程、温度控制、人机接口、通讯等工作。其中上位机主要负责提供友好的人机界面,引导用户进行控制参数设定,并实现相关参数的显示,上位机主要包括矩阵键盘模块和LCD液晶显示模块;下位机主要负责注塑工艺流程的控制和注塑料筒温度的控制,主要包括数字量输入输出模块、压力比例阀和流量比例阀控制模块、位置检测模块以及温控模块等,下位机在进行开关量I/O输出扩展时使用了一片CPLD(Complex Programmable Logic Device)替代了74HC259等芯片,简化了硬件电路。上位机和下位机之间采用RS485标准通讯总线来进行信息和数据交换。 目前大部分注塑机是液压动力结构,注塑过程中,压力和流量的控制至关重要,设计中采用TL494脉宽调制控制集成芯片为核心的比例阀闭环控制电路,来实现压力、流量的实时控制,以保证注塑工艺流程的顺利进行。 注塑机料筒温度控制,采用了高精度的K型热电偶作为温度采集传感器,利用VFC压频转换芯片将相应温度的电压信号转换成频率的温度测量方法,利用软件冷端补偿算法,得到实时的温度。运用增量型PID和积分分离PID算法实现料筒的恒温控制,具有控温精度高,控温平稳的特点,取得了较好的控制效果。