主動(dòng)化、節(jié)能化、智能化、無(wú)人化等是注機(jī)展開的必定方向，現(xiàn)在，國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的塑料機(jī)械注塑機(jī)控制技術(shù)比較先進(jìn)、老到，其特點(diǎn)是遍及選用實(shí)時(shí)閉環(huán)控制盒CRT或LCD顯示屏的進(jìn)程監(jiān) 控，并通過(guò)多重處理將盡可能多的處理作業(yè)分配給外圍設(shè)備結(jié)束，以前進(jìn)注塑機(jī)內(nèi)的通訊才能，減輕主控部分契合。
這在必定程度上代表了注塑機(jī)控制技術(shù)的未來(lái)走向，這也是我國(guó)注塑機(jī)控制技術(shù)的未來(lái)走向。
20世紀(jì)50年代后期，我國(guó)自行出產(chǎn)的臺(tái)注塑機(jī)，通過(guò)50多年的展開，現(xiàn)在已能出產(chǎn)大部分機(jī)種。塑機(jī)是整個(gè)塑料工業(yè)中能體現(xiàn)中心技術(shù)價(jià)值的領(lǐng)域。
自注塑機(jī)出現(xiàn)以來(lái)，其控制系統(tǒng)也跟著工業(yè)技術(shù)的展開而不斷展開。現(xiàn)在,注塑機(jī)的控制系統(tǒng)種類繁復(fù),功能各異,但是總的說(shuō)來(lái),它的根本結(jié)構(gòu)可以用下式闡明：注塑機(jī)控制系統(tǒng)=驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)+電子控制器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)注塑機(jī)的各個(gè)安排運(yùn)動(dòng),如合模安排、塑化安排、打針安排、頂出安排等。
注塑機(jī)的控制技術(shù)是前進(jìn)注塑機(jī)全體技術(shù)水平的要害技術(shù)之一。注塑機(jī)的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程序控制器控制和計(jì)算機(jī)控制的展開進(jìn)程。 注塑機(jī)因?yàn)槭褂昧擞?jì)算機(jī)控制技術(shù)，使智能控制注塑工藝進(jìn)程各參數(shù)到達(dá)佳成為可能，一同控制方法也發(fā)生了從開環(huán)到閉環(huán)的改動(dòng)。
一、注塑進(jìn)程的控制變量
從現(xiàn)在的技術(shù)展開水平來(lái)看，注塑機(jī)的進(jìn)程控制首要是通過(guò)對(duì)注塑進(jìn)程的可控工藝參數(shù)進(jìn)行控制。
注塑機(jī)的可控變量有兩種，一類是根本以模擬量方法的輸入變量，如料筒各段溫度、聚合物熔體溫度、螺桿溫度、模具溫度、打針系統(tǒng)壓力、螺桿轉(zhuǎn)速等;另一類是數(shù)字量方法的輸入變 量，如螺桿撤退間斷方位、打針座前后方位、模板向前和向后運(yùn)動(dòng)以及超行程等。
依據(jù)這些輸入變量，我們可以進(jìn)行對(duì)注塑參數(shù)和溫度的控制。
1、注塑參數(shù)的控制
注塑參數(shù)的控制首要有對(duì)打針?biāo)俣扰c打針壓力的控制、PVT保壓進(jìn)程控制、緩沖量控制、背壓控制等。打針?biāo)俣仁侵嘎輻U向前推進(jìn)的速度，其速度快慢會(huì)影響到打針壓力、熔體流率等參 數(shù)，并直接影響到制品質(zhì)量。
對(duì)打針?biāo)俣鹊目刂瓢瑑煞N含義：一個(gè)是對(duì)螺桿(或柱塞)推進(jìn)物料的速度進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)控制。另一個(gè)是對(duì)螺桿推進(jìn)速度一同進(jìn)行方位和速度值的多級(jí)切換，稱為多級(jí)打針?biāo)俣惹袚Q或控 制。
關(guān)于打針壓力的控制，傳統(tǒng)注塑機(jī)一般依據(jù)行程和時(shí)間來(lái)進(jìn)行壓力切換，其控制也包含兩層含義：一個(gè)是對(duì)螺桿推進(jìn)物料的壓力進(jìn)行開環(huán)或閉環(huán)控制。另一個(gè)是對(duì)螺桿推進(jìn)壓力一同進(jìn)行 方位和壓力值的多級(jí)切換，稱為多級(jí)打針壓力切換或控制。傳統(tǒng)注塑機(jī)的這種從打針壓力到保壓壓力選用方位切換，而到保壓階段就從方位切換轉(zhuǎn)入用時(shí)間切換多級(jí)保壓壓力的控制方法，其 精度和穩(wěn)定性都較差。先進(jìn)注塑機(jī)的打針壓力控制是依托檢測(cè)模腔壓力來(lái)結(jié)束壓力切換的，即通過(guò)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的程序來(lái)控制。也就是切換點(diǎn)的壓力值先存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)中，這以后轉(zhuǎn)換成邏輯 控制信號(hào)，假如模腔中的壓力與設(shè)定值相同，則當(dāng)即切換到保壓控制。
現(xiàn)代注塑機(jī)的保壓控制選用精度和穩(wěn)定性較高的PVT保壓控制，即先用壓力和溫度傳感器對(duì)模腔壓力和模腔溫度及噴嘴處的物料溫度進(jìn)行檢測(cè)，并作為反饋信號(hào)輸入給控制設(shè)備進(jìn) 行“PVT”(T—模腔中物料的溫度，V—比容，P—模腔壓力)邏輯運(yùn)算，再發(fā)出指令對(duì)比例壓力電磁閥進(jìn)行比例調(diào)度，然后使打針與保壓時(shí)的系統(tǒng)油壓能按PVT特性曲線的指令改動(dòng)。模內(nèi)熔體 的溫度是時(shí)間的函數(shù)，該溫度是通過(guò)傳感器進(jìn)行接連地檢測(cè)來(lái)取得的。
緩沖量控制是對(duì)螺桿頭部余料的控制，它起著緩沖與控制注塑量精度的效果。它是通過(guò)位移傳感器對(duì)螺桿方位的檢測(cè)，并依據(jù)前次螺桿方位檢測(cè)的回想信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后而取得下次螺桿位 置的設(shè)定值來(lái)結(jié)束控制的。
螺桿在預(yù)塑時(shí)，計(jì)量室中熔體的壓強(qiáng)稱為背壓。背壓控制是為了削減軸向溫差，有利于熔體壓實(shí)。它是通過(guò)預(yù)選油壓的多級(jí)控制來(lái)結(jié)束的。當(dāng)螺桿預(yù)塑時(shí)，其在物料的效果下要撤退，這 就會(huì)使打針油缸腔的回油通過(guò)背壓閥流回油箱，因而通過(guò)調(diào)整背壓閥在螺桿不同方位時(shí)的泄油壓力可調(diào)度螺桿頭部熔體的壓力(剪切熱)，然后使其軸向溫差得到調(diào)度。
2、溫度控制
溫度控制首要包含對(duì)料筒溫度、料口處溫度、噴嘴溫度、模具溫度、油溫進(jìn)行控制。 料筒溫度就是料筒表面的加熱溫度。
料筒的溫度控制是注塑工藝的重要參數(shù)，溫度控制不好將直接影響到制品的質(zhì)量。打針料筒的加熱段一般分3~4段，通過(guò)一次表面(熱電偶)和二次表面對(duì)加熱電阻圈的控制與調(diào)度而構(gòu)成 閉環(huán)控制回路。
料口處的溫度控制直接影響到固體料的摩擦系數(shù)和運(yùn)送效率，杰出的溫控能使料筒其他部分物料的溫度得到愈加穩(wěn)定地控制。此溫度是用熱電偶檢測(cè)并通過(guò)PDPI控制循環(huán)冷卻水流結(jié)束控 制的。
噴嘴溫度控制的好壞不只會(huì)影響到注塑進(jìn)程能否穩(wěn)定作業(yè)，并且直接影響著高溫熔體通過(guò)噴嘴時(shí)的剪切熱和剪切活動(dòng)。噴嘴溫度的控制是通過(guò)熱電偶來(lái)結(jié)束的。
模具溫度是指與制品相接觸的模腔表面溫度，它會(huì)影響充模、冷卻和保壓進(jìn)程。模具溫度的控制也是通過(guò)熱電偶來(lái)結(jié)束的。
注塑機(jī)的油溫是指液壓系統(tǒng)作業(yè)油的溫度，它對(duì)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性及注塑制品質(zhì)量有著重要的影響，因而在注塑機(jī)系統(tǒng)中必須配有油溫控制設(shè)備，通過(guò)溫度傳感器的檢測(cè)來(lái)結(jié)束系統(tǒng)對(duì)油 溫的加熱和冷卻控制。
二、我國(guó)注塑機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展
1、傳統(tǒng)控制方法
傳統(tǒng)的注塑機(jī)一般選用簡(jiǎn)略的繼電器、接觸器控制，控制方法多為開環(huán)控制，即按照預(yù)先的設(shè)定值進(jìn)行控制(預(yù)先設(shè)定好各參數(shù)值，由機(jī)器在出產(chǎn)進(jìn)程中加以堅(jiān)持)。這種控制方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，但抗攪擾才能差，控制精度低。
2、可編程序控制器控制方法
20世紀(jì)60年代末展開起來(lái)的可編程序控制器(PLC)是一種較好的控制設(shè)備，它由中央處理單元(CPU)、輸入輸出(I/O)、存貯器、編程器等組成?？刂瞥绦蛴捎脩糨斎氲酱尜A器中，CPU以掃 描作業(yè)方法按照程序判別輸出狀況，來(lái)施行對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。
我國(guó)對(duì)PLC控制設(shè)備來(lái)施行在注塑機(jī)中的使用大多是從對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的改造開端，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的注塑機(jī)大部分選用PLC控制系統(tǒng)。選用PLC控制可以結(jié)束注塑機(jī)的主動(dòng)化控制與調(diào)度，打針 成型進(jìn)程的工藝參數(shù)控制也可以得到根本確保。PLC控制首要是利用位移傳感器等進(jìn)行動(dòng)作程序和進(jìn)程程序的切換，并可以結(jié)束比例壓力和比例流量控制。一同可以進(jìn)行開關(guān)量邏輯控制，也 可以兼有模擬量(如溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等)的閉環(huán)控制。借助鍵盤和液晶或數(shù)碼顯示，可設(shè)定或修正工藝進(jìn)程參數(shù)，并設(shè)有預(yù)警系統(tǒng)和毛病顯示指示燈以監(jiān)測(cè)出產(chǎn)進(jìn)程，然后大大前進(jìn)了 整機(jī)功能。
因?yàn)镻LC控制方法可使注塑機(jī)結(jié)束閉環(huán)控制，即按照在線測(cè)量值與設(shè)定值的差錯(cuò)通過(guò)負(fù)反饋回路進(jìn)行控制，因而當(dāng)打針?biāo)俣取⒋蜥槈毫?、模腔溫度、模腔壓力、熔體溫度和油壓等參數(shù)在 出產(chǎn)進(jìn)程中因攪擾出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，機(jī)器可通過(guò)自適應(yīng)控制系統(tǒng)針對(duì)攪擾主動(dòng)進(jìn)行修正。然后使PLC控制方法較傳統(tǒng)方法的抗攪擾才能及控制精度有了很大程度的前進(jìn)。 但是PLC控制方法也有 其缺少的當(dāng)?shù)?，如它的抗攪擾性、可靠性和溫度控制精度在有些時(shí)分還顯得不可抱負(fù)。
3、計(jì)算機(jī)控制方法
選用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制是更為的控制方法，這是注塑機(jī)控制系統(tǒng)的展開趨勢(shì)。
現(xiàn)在微機(jī)控制系統(tǒng)首要有單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)兩大類型。單機(jī)系統(tǒng)選用單板結(jié)構(gòu)可將信息的收集、轉(zhuǎn)換和處理融為一體，其結(jié)構(gòu)由A/D、D/A、數(shù)字1/0以及比例放大器或外加比例放大器 構(gòu)成。
三、注塑機(jī)控制技術(shù)展開趨勢(shì)
現(xiàn)在國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的塑料機(jī)械注塑機(jī)控制技術(shù)比較先進(jìn)、老到，其特點(diǎn)是遍及選用實(shí)時(shí)閉環(huán)控制和CRT或LCD顯示屏的進(jìn)程監(jiān)控，并通過(guò)多重處理將盡可能多的處理作業(yè)分配給外圍設(shè)備完 成，以前進(jìn)注塑機(jī)內(nèi)的通訊才能，減輕主控部分負(fù)荷。這在必定程度上代表了注塑機(jī)控制技術(shù)的未來(lái)走向。
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