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1 注塑机的组成及其工作过程
1.1 注塑机的组成
该控制器以电动一液压相结合的复合式注塑机为控制对象,它是集机-电-液于一体的典型系统。它主要由液压油路系统、合模系统、注射系统、加热冷却系统、润滑系统、电气控制系统、安全保护装置、监测系统及供料等辅助系统组成。注塑机的各个部分互相牵制、互相协调地完成注塑机的循环动作。其中电气控制系统是注塑机的“中枢神经”,它控制着注塑机的各种程序及动作,对时间、位置、压力、速度和转速等进行有效的控制与调节。该控制器实现注塑机电气控制系统的控制功能。
1.2 注塑机的工作过程
现代注塑机的控制器主要由注塑机工艺流程控制、料筒温度控制、人机界面等部分组成,能够实现对注塑机整个工艺流程进行控制;对注塑过程中的流量、压力、位置以及料桶温度的控制;对注塑工作过程参数的显示与在线参数修改。注塑机的工作过程其实就是一个过程控制。当要执行某一个动作时,控制器必须输出相应的控制信号使相关的电磁阀通电,否则不能正常工作,而当检测到对应的行程开关或接近开关的输入信号后,就可撤除控制信号使电磁阀失电,以结束该动作,然后根据工艺要求进行下一个动作或停止工作。其工作流程如图1所示。
2 系统硬件电路的设计
该控制器由2个控制模块构成,采用主从式结构来控制注塑机的注塑过程、温度、人机界面、通信等工作。两个控制模块各由一个处理器来进行管理,处理器均采用ARM处理器LPC2138,其中一个处理器负责键盘及LCD显示管理,实现参数在线设定及显示,以提供友好的人机界面;另外一个处理器负责检测注塑机的各路输入情况,并实现对注塑的过程控制与料筒温度控制。两者之间采用RS 232C串行接口进行实时通信以实现信息与数据的交换。系统硬件总体框图如图2所示。