3.1 主机软件设计

主机部分软件分2大模块，即键盘与显示模块、通信模块。其中，键盘与显示模块负责管理64键键盘和液晶显示器，由于键较多，采用“状态转移法”的键控程序，根据所按下的键执行相应的程序，在液晶显示器上显示相应的操作页面，进行参数设置与显示，并实时显示注塑机当前所处的工作状态。

通讯模块负责与下位机通信，控制器中的串行通讯也采用主从式结构，即由主机发出通信要求，如参数设置、手动操作、运行状态读出等，而从机CPU则根据主机CPU的要求给出回应。

3.2 从机软件设计

从机软件主要是实现对注塑机工艺流程流程控制。控制器根据当前注塑机所处的工作状态(手动、半自动、全自动等)以及各个输入状态(行程开关、电子尺、键盘操作命令等)来控制注塑机的各个工艺流程的进行。在手动模式下，注塑机的各个动作可以单独执行，如开关模、射胶、座台动作以及托模动作等。在半自动模式下，注塑机在控制器的控制下动作1个循环，即生产出1件制品，如果需要进行下一个循环，则只要打开在关闭安全门1次即可。全自动模式提供2种方式：一种是时间自动方式；另一种是电眼自动方式，前者是以计时方式来判断制品的取出，其计时是从最后一次托模退动作终止的时刻开始，该时间可以设定，只要时间一到，注塑机立即进入下一个循环，而后者是根据电眼来检测制品是否脱落，如果检测到则立即进入下一个循环，如果在规定时间内没有检测到制品落下，则进行报警。

从机软件设计的重点是温度控制模块，也是本文介绍的重点。温度控制是注塑机必要的环节，其控制性能直接影响产品的质量。它包括温度检测和加热器控制两个方面。控制器采用模糊控制和常规PID控制相结合的控制算法，并且可以根据实际需要设置成不使用模糊控制或PID控制，此时温度控制就按时间周期方式进行，即通过设定加热的时间周期和温控百分比进行温度控制。

根据模糊控制理论，当论域为离散时，经过量化后的输入量的个数是有限的。因此可以针对输入的不同组合离线计算出相应的控制量，从而组成一张控制表，实际控制时只要直接查这张控制表即可。在ARM处理器中如何实现控制规则表是整个系统的关键所在。本系统采用二维矩阵形式存储控制规则表，例如定义二维矩阵为fuzzyctrl[13][13]。因输入量偏差E和偏差变化率DE量化后分别为x，y，且x，y={-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}，则在ARM中可以将其与a，b={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12}一一对应。例如，假设E量化后为x=-2，y=3，则在ARM中对应a=4，b=9，查表时只需查fuzzyctrl[4][9]，这样表示无论从数据管理还是从查表方便而言，都具有极大的优势。这种离线计算、在线查表的模糊控制方法比较容易满足实时控制的要求。

另外，控制器还结合了传统的PID控制方法。软件判断偏差e的大小范围，当e>+6℃或e<-6℃时，系统将自动切换到PID控制程序段，使系统能快速响应；当-6℃<P<+6℃时，系统采用模糊控制算法，使系统达到更好的控制效果。在ARM中实现模糊控制时，模糊化采用单点模糊集合，隶属度函数采用离散方法，也就是连续隶属度简单离散化，解模糊仍然采用重心法。温度检测程序模块流程如图4所示。

4 结语

采用双处理器对整个控制任务进行合理分割，不仅提高了系统的处理速度和稳定性，而且软件设计也相对简单。处理器结合位移传感器，并按一定的压力和速度对注塑机实施控制和动态监测，大大提高了产品的精度和质量。料筒温度控制采用模糊控制结合传统控制方法PID控制，使温度控制达到更好的控制效果。该控制器件已在实际生产中获得了应用，经过半年多的使用，系统运行情况良好、性能稳定。