Mit der Verbesserung der industriellen Technologie-Entwicklung und Leben Menschen Standards, die Menschen auf der Art und Qualität von Kunststoff-Produkten zu erhöhen. In eingehender Studie von Kunststoff-Spritzguss-Geräten und zugehöriger Steuerungstechnik, um die Mängel in Produkten zu überwinden, Verbesserung der Produktqualität, für Kunststoff-Form Verbesserung der Technologie von großer Bedeutung in der Kunststoff-Formanlage ist, ist die Verwendung von Extrusions- und Spritzgussmaschinen die am häufigsten zwei Arten verwendet, so dass diese die Kontrolle über diese beiden Techniken und Geräte für eine ausführlichere Einführung.
Extrusion Ausrüstung Kontrolle
1, Extrusionsformsteuerungssystem benötigt
(1) Energie in den Extrusionsformverfahren, die meiste Energie zum Schmelzen des Harzes verbraucht und der Antriebsmotor thermische Energie schließen thermische Energie und die Reibungswärme des Heizgeräts Lauf der Schneckendrehung der beiden Teile. Mit immer enger Energieversorgung , Forschung und Entwicklung mit energieeffizienten Extrusionsanlagen ist sehr notwendig.
(2) Stabilität der Extrusionsprozessstabilität umfasst Massenstabilität und Formstabilität des Gegenstands. Für eine einfache Form Artikel Dimension Meßblatt, Film und Rohr, die Überwachung und Steuerung können durch Sensoren und Hochleistungsrechner direkt durchgeführt werden. für ein komplexes Form Profil Produkte ist aufgrund der direkten Bestimmung der Größe sehr schwierig, erfordert den Produktionsprozess selbst stabil bleiben muss. aus diesem Grunde, Forschung und Entwicklung von hohen Präzision und hohen Stabilität der Vorrichtung Strangpressen in einem Steuersystem verwendet wird, ist notwendig.
2, Präzisions-Extrusionsformsteuerungssystementwurf
Extrusionssteuersystem erfordert, in den Prozessparametern des Extrusionsprozesses, wie Schmelztemperatur und -druck, die Körpertemperatur jeden Abschnitt Strom und Spannung, und die Hauptschraubenvorschubschneckengeschwindigkeit, Futtermenge, das Verhältnis der Ausgangsmaterialien und der Motors Und andere Parameter für Online-Tests und den Einsatz von Regeltechnik.
Extrusionssteuersystem-Design, umfassend: eine Hauptsteuerung Auswahl, Schnittstellenschaltungsdesign, die Antriebsverstärkerschaltung Design, die Konstruktion Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) Steuerungsalgorithmen und Software-Design in Übereinstimmung mit den Steueranforderungen von Präzisionsextrusionseigenschaften, die Haupt PCC2003 Controller kann ein programmierbares Computersteuersystem wählen, enthält eine programmierbare Computersteuerung Computerindustrie-Standardfunktionen und speicherprogrammierbare Steuerungen ein Multitasking-Betriebssystem-Funktionen teilen, kann es leicht digitale und analoge Griff ﹑ for-Schleife passen Sie die Hardware mit einer einzigartigen und innovativen Plug-in-Struktur wird das System erweitert und flexible Konfigurationssoftware hat auch eine Modulstruktur, Systemerweiterung einfach Overlay-Module Anwendungssoftware basiert auf dem Original, sondern hat auch Hochsprachenprogrammierung und gemischte Programmiersprachen können wie gewünscht eingesetzt werden. Präzisionsextrusionsprozessleitsystems Blockdiagramm in 1 gezeigt.
Abbildung 1. Blockdiagramm eines Präzisionsextrusions-Prozessleitsystems
In Fig. 1 ist das CPU-Modul CP476 mit einer RS232-Schnittstelle und einer CAN (Control Area Net) -Schnittstelle.Es ist ein Befehlszyklus von 0,5 μs, eine integrierte Hardware-Hundefunktion.Schnittstellenkomponenten umfassen ein Analogeingabemodul, einen Analogausgang Modul, digitaler Ein- und Ausgangsmodule Mischen, Temperaturmodul und ein Kommunikationsschnittstellenmodul.
Steuerung der Spritzgießmaschine
1, Closed-Loop-Technologie der Präzisionsspritzgießmaschine
(1) Merkmale der Präzisions-Einspritzsteuerung Im Vergleich zum herkömmlichen Spritzgießen erfordert das Präzisions-Spritzgießen eine höhere Wiederholgenauigkeit der Formparameter, daher sollten Präzisions-Spritzgießmaschinen eine mehrstufige Rückkopplungssteuerung übernehmen, die eine induktive Verschiebung umfasst Steuer- oder Einspritzsteuerzeit 10 Schleife Einspritzsystems, Multi-Level-Steuer Verweilzeit, Druck und Geschwindigkeitsregelung, und die Schneckentemperatur intelligente PID.
Außerdem ist die Temperatursteuerung der Schnecken- und Düsentemperatur präziser.Das heißt, wenn Überhitzung auftritt, ist das Überschwingen klein, so dass dieTemperaturschwankung klein ist. Bei der herkömmlichen Steuerung beträgt die Temperaturschwankung, die durch Schneckendosierung verursacht wird, 25 bis 30 ° C. Über 4 ° C liegt die Präzisions-Spritzgießmaschine unter denselben Bedingungen innerhalb von ± 0,5 ° C.
Die Genauigkeit der Hydrauliköltemperaturregelung ist höher.Die Änderung der Arbeitsöltemperatur führt zu einer Viskositätsänderung, dazu, dass die Strömung in jeden Aktuator fluktuieren, die Form- und Einspritzgeschwindigkeit und die Instabilität der Schneckendrehzahl öffnen und schließen, aber auch zu Druckschwankungen führen. Bei einer typischen kleinen Spritzgießmaschine wird, wenn die Öltemperatur nicht für 5 Stunden eingestellt wird, die Öltemperatur um 28ºC erhöht und der Systemdruck wird um 0,19 MPa erhöht, was sich in etwa dem Haltedruck der Polymerschmelze in dem Strömungskanal ergibt. 1.9 ~ 2.9MPa, die unweigerlich die dimensionale Abweichung der Produkte beeinflussen wird.Um dies zu verhindern, verwendet die Präzisions-Spritzgießmaschine eine Vorrichtungmit geschlossener Schleife mit Heizen und Kühlen, so dass die Öltemperatur des Arbeitsölsbei 50-55 ° C stabilisiert werden kann.
Die Werkzeugtemperaturkontrolle ist strenger, und die Maßgenauigkeit des Produkts wird stark von der Werkzeugtemperatur beeinflusst.Die Dicke der verschiedenen Materialprodukte wird nicht nur von der Abkühlzeit beeinflusst, sondern auch von der Werkzeugtemperatur beeinflusst.Wenn die Abkühlzeit gleich ist, ist die Temperatur des Formhohlraums niedrig, das Produkt Relativ große Dicke.
Basierend auf den oben genannten Eigenschaften der Präzisionsspritzgusssteuerung ist das Steuerungssystem für Präzisionsspritzgießmaschinen wesentlich komplexer als herkömmliche Spritzgießmaschinen und erfordert eine vollständige Regelung von Parametern wie Druck und Geschwindigkeit.
(2) ein Regelungsprinzip und die Eigenschaften des geschlossenen Regelkreises ist in Figur 2 dargestellt, wie aus der Figur zu sehen sind, ist der Ausgangspunkt die Regelung Messzielvariable, die Zielvariable eines entsprechenden Sensors die Zielvariable zu erfassen, Erzeugen ein Ziel ist auf die Ausgangsgröße proportional, in der Regel mit Rückkopplung und einen Sollwert an die Regeleinrichtung verglichen werden, wenn die Zielgröße aus der Sollwertspannung, ein Stromsignal oder ein analoges Signal. Dieses Signal, die geschlossene Schleifensteuerung erzeugt zusätzliche Steuersignale, die von dem Steuersoll Verstellmechanismus Durchführung so dass die Zielvariable und die Konvergenzeinstellung Anfrage. in dem obigen Verfahren wird die Regelung auch den Einfluss von Interferenz auf dem Steuersollmenge verringern können, wodurch die Steuerung verbessert werden Genauigkeit
Regelsystem hat die folgenden Eigenschaften: das System eine direkte Auswirkung auf das Ausgangssignal der Steuerwirkung hat; Feedback-Link, und Feedback-systematische Fehler zu reduzieren, die Anwendung, so dass das System einen vorbestimmten Wert ausgibt neigt; wenn eine Interferenz auftritt, wird die Interferenz und umfassend Externe Störungen können ihre Auswirkungen schwächen, das System kann instabil sein, daher gibt es Probleme bei der Temperaturprüfung (Stabilitätskriterium).
2, Ultra-High-Speed-Spritzgießmaschine Steuerungstechnik
Ultra hohe Feuerrate einer Spritzgußmaschine mit einer höheren Geschwindigkeit als bei der herkömmlichen Spritzgussmaschine, im allgemeinen bis zu 1000 mm / s oder mehr solchen hohen Einspritzgeschwindigkeit für das Spritzgießen und Spritz Produkte bringen die folgenden Vorteile:
(1) Die extrem hohe Schergeschwindigkeit bei der Verarbeitung verringert die Viskosität des Kunststoffs, wodurch es leicht wird, eine ultradünne Formgebung zu erreichen und Verzerrung und Verzug des Produkts zu reduzieren.
(2) Sie kann den Oberflächenrhyolit und die Schmelzlinie reduzieren, wodurch der Oberflächenglanz des Produkts und die Festigkeit des Schweißteils verbessert werden und eine Kühlverformung verhindert wird.
(3) Verkürzen Sie den Einspritzzyklus, verbessern Sie Einspritzungseffizienz und energiesparende Wirkung.
Um Ultra-High-Speed-Injektion zu realisieren, benötigen wir einige speziellen Methoden, z. B. Linearmotor mit hohen Leistung für den Einsatz in vollelektrischen Spritzgießmaschine kann die Einspritzgeschwindigkeit ultra-hohe Geschwindigkeit erreichen. Alternativ Ultra-High-Speed-Reaktion und eine hydraulische Spritzgießmaschine Hochpräzisions-Hydrospeicher und ein Servoventil oder Proportionalventil reagieren schnell auf die Anforderungen der ultra~~POS=TRUNC zu erfüllen.
Derzeit hat das letztere Verfahren in industriellen Anwendungsbereichen, wie Unternehmen SW2HSB INEWELL MACH INERY Serie und der Serie von SUMITOMO Firma SE2HY BMC FT2260BMC-Spritzgießmaschine und dergleichen extrem hohe Feuerrate, diesen Ansatz übernommen haben. Abbildung 2 zeigt die Hochgeschwindigkeits-Spritzgießmaschine Hydraulikanlage Struktur.
Abbildung 2. Schematische Darstellung des Hydrauliksystems für die Hochgeschwindigkeits-Spritzgießmaschine
3 Spritzgießmaschine energiesparende Steuerungstechnik
Im 21. Jahrhundert, mit der Entwicklung der Kunststoffindustrie wird molders steigt auf Energieeinsparung und Umweltanforderungen der Spritzgussmaschine, so dass die Energiespar-Spritzgießmaschine Steuerungstechnik weit verbreitete Aufmerksamkeit, Forschung über Energiesparsteuerungstechnik wurde und daher schneller die Entwicklung kann gesagt werden, dass die Energieeinsparung eine wichtige Entwicklungsrichtung des Stromes Spritzgiessmaschine worden ist.
(1) variable Pumpensystem nutzt das Prinzip der Lasterfassungssteuerventil Pumpe gebunden, obwohl quantitativ alle des Energieverlustes eliminiert mit der Strömung der Druckpumpe zugeordnet ist, und das Drei-Wege-Proportionalventil durch die Strömung verursacht wird, aber es gibt ein festes Proportionaldrosselventil Die Betriebsdruckdifferenz führt insbesondere bei hohen Drehzahlen zu großen Drosselverlusten, die noch stärker ausgeprägt sind.
Um dieses Problem zu lösen, den Druck und die Strömung der direkten Regelung von hohen Antwort Verstellpumpe als Energiequelle, so dass ein herkömmliches Drosselgeschwindigkeitsregelsystem in ein proportionales Steuersystem mit variabler Geschwindigkeit, um eine Spritzgiessmaschine mit dem Hydrauliksystem durch das Pumpenventil zu erreichen Kontrollwechsel.
Variable Pumpensystem vereinfachte Schaltung in 3 gezeigten Dieses System ändert sich das Verhältnis der herkömmlichen Steuerverfahren wird die Dosierpumpe + PQ Proportionalventilsystem in eine variable Pumpensystem, das den Kern des Steuerelementes verwendet sowohl proportional belastungssensitive variable Druckverhältnis, Verhältnis der Fließraten und die Lastdruck-Rückkopplungssteuerfunktionen einer Vielzahl von komplexer Kolbenpumpe.
Abbildung 3. Proportional-variables Pumpensystemschema
Variable Pumpensystem mit gemeinsamen Dosierpumpe + Proportionalventilsystem PQ gegenüber energiesparende Wirkung, während eine Einspritzrate von der gleichen Kraftmaschine ermöglicht wird verbessert, und das System der Wärme verringern, aber hohe Verstellpumpe Ölreinheitsanforderungen, Arbeits Der Lärm ist auch größer.
(2) Frequenzhydrauliksteuersystem der hydraulischen Energieerhaltungsprinzip Frequenzsteuerung wird durch den Antrieb der Dosierpumpe Motordrehzahlregelung, Echtzeit-Steuerungsablauf der Spritzgussmaschine an das Arbeitshydrauliksystem durchgeführt, so dass der Ausgang der Dosierpumpe nur die Einspritzdurchflussrate zu treffen Prozessanforderungen fließen, um so im wesentlichen keinen Überlauf Verluste zu erzielen.
Derzeit variable Frequenzenergiequelle hydraulische Spritzgießmaschine hauptsächlich in zwei Drehzahls Möglichkeiten: Die eine ist, gewöhnlichen Asynchronmotors mit Frequenzregelung durch eine Pumpe Dosierung einer Stromquelle besteht, die andere sind, AC hohe Reaktionsstrom (AC) Servomotor Angetriebene quantitative Pumpe als Energiequelle.
ein erstes Ausführungsbeispiel der Energiesparsteuersystem steuert die Spritzgießmaschine in 4 in dieser Ausführungsform gezeigt, die Spritzgussmaschine mit der Proportionalventilantriebsstromsteuersignal und Spritzgiessmaschine Prozesssignal proportionales Druckregelventil mit dem Motor zu erhalten Geschwindigkeit.
Abbildung 4. Frequenzumrichter-Hydraulik-Drehzahlregelsystem
Fazit
Chinas Kunststoffmaschinenindustrie nach 20 Jahren der Entwicklung hat erhebliche Fortschritte, große und kleine Kunststoff-Maschinen Unternehmen des Verarbeitenden Gewerbes Tausende gemacht. Einige inländische plastics machinery Unternehmen in den letzten Jahren erreicht hat, die goldene Gelegenheit zu ergreifen, LeapFrog Entwicklung zu erreichen, nicht nur einen größeren Anteil an dem inländischen Markt besetzen, sondern auch eine beträchtliche Anzahl von Produkten ins Ausland exportieren.
Allerdings ist in Bezug auf die gesamte technologische Niveau der chinesischen Kunststoffmaschinen Lücke mit den entwickelten Ländern immer noch eine große Ebene. Kunststoffverarbeitungsanlagen hängt in hohem Maße von der Höhe der Überwachung und Steuerung des Niveaus der ausländischen fortschrittliche Steuerungssysteme, die üblicherweise durch die Kunststoff-Maschinen verwendet speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) als Kern des Steuersystems verwendet und Fuzzy-Regelung in einigen hochpräzise Produktionsanlagen, statistische Prozesskontrolle (SPC) und basierend auf Fernüberwachung und Fehlerdiagnose Technologienetzwerke und unsere in dieser Hinsicht ist es eine große Lücke. Daher ist in unserem Land, eine neue Generation von Kunststoff-Formanlage auf Basis intelligente Steuerungstechnik hohe wirtschaftliche und soziale Vorteile bringen wird entwickelt.