注射成形机控制系统的演变与发展

目前，常用的注射成形机控制类型有三种，即传统继电器型、可编程序控制器型和计算机控制型。继电器型控制精度低，抗干扰性能差；可编程控制器（PLC）性能可靠，抗干扰性能好，近年来得到了广泛的应用；更高级的可编程计算机控制器（PCC）以其更高的控制性能得到了用户的青睐，它包含直接数字控制系统（DDC）、监督计算机控制系统（SCC）、分散控制系统（DCS）和多级控制等多种类型。注射成形机不仅要完成合模、注射、保压、冷却、开模等顺序动作，还要实现材料温度、注射速度和注射压力3 个数字量参数的控制。随着材料工业的发展，最近日本和德国又相继推出了注射成形机群控系统，实现由单个注射成形机控制向车间自动化管理的发展。

通常注射成形机的控制内容包括两部分：一个是以料筒、熔体、模具温度为控制对象的温度控制；另一个是以注射过程的压力、速度、位移为控制对象的运动控制。注射速度、保压压力、溶胶背压是注射部分首先要控制的三个变量，其控制精度直接影响制品的质量。现代较为先进的注射成形机具备了5～10 级的注射速度和多段保压以及溶胶背压控制。一般通过位移/速度传感器、压力传感器、闭环注射控制器和高响应伺服阀的配合使用，实现注射成形过程中溶胶背压、注射速度和保压工况的精确控制；另外比较简单的办法是采用闭环比例阀，不过其控制精度稍差。

移模过程控制最主要的变量是锁模力，锁模力的重复再现是稳定的成形周期形成的必要条件。移模过程中应该控制的另外一个重要的变量是位置，一方面，先进的注射成形机不断追求效率的提高，移模速度直接影响成形周期，而快速移模本身对减速控制提出了更高的要求；另一方面，由于特殊工艺的不断开发和推广，模具位置的控制精度也要求越来越高。

控制系统结构的网络化、控制系统体系的开放性、控制技术与控制方式的智能化是当前控制技术发展与创新的方向与主要潮流。当前注射成形机行业是一个发展比较迅速的行业，其控制器从最初的继电器控制发展到现在的微处理器控制，从电液系统到开始出现全电动系统，从行程开关的粗精度控制到位置尺的高精度控制，其控制器功能越来越强大，可操作性越来越友好，这些都适应了注射成形机行业的发展要求。

随着这个行业以及信息化的发展，对注射成形机控制器提出了更高的要求：(www.xing528.com)

首先，控制的精度要求越来越高，不但温度控制要求闭环，压力、流量以及位置也要求闭环控制，因为生产有些精密的产品如软盘时，压力流量尤其是位置控制要求非常严格，否则产品性能就得不到保证。现阶段国内使用中的压力流量闭环控制器还没有，半闭环的位置控制已经出现，因此国产的注射成形机还只能适应生产一些要求不高的普通产品，而生产高精度产品的注射成形机主要还是靠进口，而国外全闭环的注射成形机电脑控制器已经非常广泛。

其次，自动化程度要求越来越高，用户希望基本实现全自动化，减少操作工的数量和提高管理的自动化、信息化程度，这就要求加料实现自动化，再就是取产品需要自动化，前者出现了自动加料机，国内中等以上的企业也己经开始使用；后者国外比较广泛的使用了机械手取料，国内也已经开始使用，但是相应的注射成形机用机械手国内生产的还比较少，基本靠进口台湾、日本、欧洲等地的产品。

再次，维护和升级的网络化、信息化要求，注射成形机的使用范围非常广泛，但是也相对比较分散，出现问题后的维修以及升级等问题比较麻烦，需要花很大人力和物力来解决，随着当前网络的迅速发展，一种网络化要求是希望通过网络来实现控制器的在线诊断，下载升级，工序参数下载等功能，这样就大大减轻了维护的压力；另外一个网络化要求就是集中控制，企业有几十台几百台注射成形机，如果每台注射成形机都要相应人力来操作的话，人力的消耗是很大的，如果能够实现集中的控制管理只需要几个人就可以了，这样就大大的节省了人力，而且还可以实现生产计划的调度安排。针对后种要求的注射成形机控制器在日本和欧洲己经开始出现，国内真正实现的还没有，但是随着行业的发展国内这类用户肯定会出现，所以将网络控制技术引入进注射成形机行业必将有很大的发展空间，应用现场总线技术控制多台注射成形机就必将是一个很好的尝试。本题目就是针对后一种网络化要求，采用现场总线技术来实现注射成形机的集中网络控制管理。