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技術頻道

注塑機控制系統開發與改進的咨詢服務

現代塑料注塑成型機是一個集機、電、液于一體的典型系統,由于這種設備具有成型復雜制品、后加工量少、加工的塑料種類多等 特點,自問世以來發展極為迅速,目前全世界80%以上的工程塑料制品均采用注塑成型機進行加工。

傳統的注塑機一般采用簡單的開環控制,即按照預先設定值進行控制。在設備制造過程中,預先設定好參數值,例如鎖模力、 循環時間、溫度等,由機器在生產過程中加以保持。例如模具溫度可以通過控制加熱流體的溫度加以保持,塑化溫度可以通 過控制外加熱裝置的功率保持。這種控制方式結構簡單,然而抗干擾能力差,控制溫度也比較低。

目前,更多的注塑機采用的是閉環控制,即按照在線測量值與設定值的偏差進行控制。閉環控制系統采用了負反饋回路, 抗干擾能力強,當注射速度、注射壓力、模腔溫度、模腔壓力、熔體溫度和油壓等在生產過程中因干擾出現偏差,機器則通過 控制系統對干擾進行自動修正。這一控制方法抗干擾能力強,控制精度高。更先進的控制方法是應用計算機進行控制,即構筑 閉環實時計算機控制系統。

中國注塑機行業至今還沒有一家企業擁有自己的注塑機控制系統, 都是直接從第三方購買注塑機控制系統安裝在自己的注塑機上。 這一策略直接限制了中國注塑機的技術含量,即使注塑機企業有自己的注塑過程控制工藝, 也很難在第三方的控制系統上實現, 因為第三方控制系統不可能開放其所有的控制窗口供企業技術人員來設置和改變。而國外主要的注塑機企業(例如 HUSKY、BATTENFELD、DEMAG、ENGEL、ARBURG、NETSTAL、DR.BOY等)都擁有自己的注塑機控制系統 (PLC & HMI)。

除了有利于提高注塑機的性能和保護知識產權、增強競爭優勢外外,還能大大提高企業的創新能力,尤其是在機械創新上。要在機械結構等方面獲得創新,必須有一個完全自主、靈活性強、開放性好的控制系統來進行配合。

我們擁有很豐富的注塑機控制系統的開發經驗,從底層的速度、位置、壓力、噸位、溫度等控制回路的設計到上面的人機界面設計,我們都可以幫客戶帶來技術革新。 我們的團隊有在HUSKY的控制開發組(Control Development Group)工作了十多年的核心研發人員,HUSKY的POLARIS控制平臺的許多功能都是我們引入的。我們對注塑機控制系統的設計與改進有深厚的理論基礎和豐富的實際研發經驗。從控制系統的概念設計、功能設計、系統構架設計、算法設計、程序與數據結構設計、代碼設計、功能測試、系統升級、特殊功能添加、生產系統設計、售后服務、遠程診斷、機器調試等等我們都可以提供幫助與服務。

注塑機控制系統的性能主要取決與過程控制的算法,這是整個控制系統的核心部分。
--- 速度控制環的設計
--- 位置控制環的設計(開環或閉環)
--- 鎖模噸位控制環的設計
--- 溫度控制環的設計(若是液壓系統,油溫控制也極為關鍵)
--- 壓力控制環的設計
--- 速度控制與壓力控制的有效平穩切換
--- 關模壓力保護控制的設計
--- 多段平滑控制曲線產生器的設計
--- 控制輸出線性化設計
--- 其他系統優化設計
通過以上的設計使注塑機生產周期縮短,運行穩定,效率得到提高。

一個高端的注塑機控制系統,它還應具有如下特點,
A. 高質量的產品 (Superior part quality)
I. 通過調節系統控制參數和SPC分析來保證控制過程的一致性、抗干擾性,從而優化產品的質量。
II. 開放性的軟件結構,可以方便更改控制算法來提高產品質量
B. 快速的生產周期 (Fast Cycle Time)
I. 快速的PLC程序執行周期;
II. 高性能的PC和快速的I/O;
III.各控制部件的快速通訊能力;
IV. 自校正和自適應的控制方法;
V. 高級的各種速度、壓力、溫度等的控制算法和節能的控制策略。
C. 友好的用戶設計與界面
I. 廣泛使用有意義的逼真圖標以便直觀操作;
II. 最少按鈕操作步數來達到最快的信息獲取;
III.單一按鈕操作;
IV. 用戶可編程功能;
V. 明了精確的報警功能和在線幫助;
VI. 詳細的操作事件記錄;

人際界面(HMI)是一個控制系統最先面向客戶的部分, 其好壞直接影響客戶對整個控制系統的評價。HMI就是控制系統的衣裳。作為一個好的HMI, 應具有以下特點,
--- 靈活的導航設計
--- 用戶級別管理
--- 自由的語言切換
--- 自由的單位切換
--- 靈活的操作按鈕設計
--- 報警/事件顯示與存儲
--- 歷史數據的記錄與管理
--- 報表的產生與打印
--- SPC 功能
--- 實時過程數據的曲線顯示
--- 生產周期的分解分析
--- 控制參數的上載/下載/拷貝
--- 操作者個人數據的記憶存儲
--- 在線幫助

我們愿意為中國各注塑機企業提供注塑機控制系統開發與改進的咨詢服務,
A. 改進其注塑機的控制算法,提高工作效率;
B. 控制系統PLC和HMI的“面向對象”的軟件結構和程序開發;
C. 人性化、用戶友好、操作簡單、界面直觀的HMI設計與咨詢;
D. 基于DRAGONFLY的DHMI的人機界面開發;


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