压铸机测控系统：从PLC到工控机的技术进化

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欢迎访问e展厅 展厅 11 铸造机械/压铸设备展厅 造型机, 压铸机, 消失模铸造设备, 混砂机, 烘砂机, ... 随着制造业飞速发展，以及测控技术在压铸工艺上所取得的显著成果，人们对如何实时检测和控制压铸工艺参数越来越重视。当前，国内外压铸机测控系统正在实现从传统可编程控制器（PLC）到工控机的技术进化。最近两三年，国内辽宁工程技术大学、上海第二工业大学等单位先后开发出了基于Windows界面的压铸机测控系统，并分别在阜新压铸机厂、上海压铸机厂到了实际应用。 产品研究概要 上海第二工业大学刘正国等人基于Windows图形界面开发的压铸机测控系统主要功能：(1)能提供手动和自动两种工作方式，手动方式主要用于调整机器，自动方式用于批量生产压铸件；(2)实时检测和显示压射过程中的压力、位移和速度曲线；(3)能直接通过工控机对合型、压射、开型等12种工艺状况的输入功能和输出功能进行设置，以适应现场工艺调整之需要；(4)能对模具参数和程序选项、工艺时间等压铸参数进行设定，通过参数调整从而提高产品的品质；(5)通过输入状态、输出状态和动态模拟3个模块，能分别以表格和图形方式显示压铸机各输入输出接口的实时状态；(6)能随时打开保存的历史数据，通过缩放、平移、时间标尺等工具对压力、位移和速度曲线进行分析并打印输出；(7)能将所有产品的重要数据以表格汇总，并分别用红黄两色显示出高于设定值10％和低于设定值10％的产品数据供工艺员分析。从节约能源的角度出发，在手动方式下，软件中采用了延时卸荷。当系统压力达到设定值，程序将执行以下的任务：(1)判断是否某动作已完成，如已完成则延时1s后停止高、低压泵的工作；(2)如由于硬件故障，导致无法获得动作的结束信号时，程序将在设定的延时卸荷时间后自动停止高、低压泵的工作，使用者可以通过软件设置该延时卸荷时间。 辽宁工程技术大学结合J11280型卧式冷室压铸机，研究了基于Windows界面的压铸机电气控制系统。采用虚拟设备驱动程序技术解决了压铸机控制中的实时性和设备相关性问题。主要性能：①能够完成调整、联动两种工作机制；②过程和工作参数具有实时动态可调性和可选性；③控制算法先进，实现模糊神经网络PID控制策略，增强系统的鲁棒性和控制精度；④实时故障诊断和处理；⑤对各行程开关、按钮、继电器等状态实时监控和显示；⑥实时检测合型力、压射速度和油压，实时曲线显示、保存和打印。合型力检测的采样周期为0.5ms，油压检测的采样周期为5ms。在阜新压铸机厂J11280型卧式冷室压铸机上初步调试通过。 德国富来公司压铸机控制系统DATADIALOG是FRECH公司新研制的多处理器控制系统。系统硬件是专门为压铸机而研制的，采用非集中化的硬件结构设计、数据总线结构，以及通过光缆传递数据来避免电磁信号的干扰。软件部分特点:①显示机器参数(时间、位移等)且能够在计算机上用图形显示；②显示机器运行参数(压射曲线、顶出和合模过程的速度曲线)设定值与实际值的比较，并提供参考曲线和误差范围;③各种语言的选择及切换；④提供生产过程监控(质量统计表)并附带有偏差监控；⑤实时显示机器信息(警告、故障、状态、错误)并提供服务和检修的提示；⑥压射参数的计算程序大大简化了机器参数的设定；⑦对不同级别操作人员采用密码保护。除了能够在生产过程中提供给用户及时的参考信息，还具备有远程诊断的功能：⑴通过电话线进行故障诊断；⑵软件可实现远程更新；⑶压铸过程优化，质量控制更有效。 捷克Bruntal开发的RSE 10压铸机控制系统包括压铸工艺的技术评估、工艺报告处理、金属加料系统控制和中央数据采集系统相互连接。可以提供技术工艺（压力、活塞轨道和速度等）的实时图表显示，优化压铸工艺；包含集中数据库，自动采集的数据通过通讯网络与中央PC互传；还包括完整的诊断功能，提供次品件的统计监测。 加拿大Windsor大学研制了基于PC的数据攫取和控制系统(DACS)用于压铸温度控制，该系统有三个温度信号输入通道和一个水流速信号输入通道、一个水泵输出通道，能够显示曲线和数值。 两则专利分析 2002年柯有权申请的中国实用新型专利“压铸机智能控制装置”包括触摸屏、可编程控制器、数模转换器、比例放大板、操作开关，数模转换器的输入端与可编程控制器输出端，可编程控制器的输入端与触摸屏的输出端相连。触摸屏进行机器运行情况及故障报警显示，体现出控制装置的智能化。 1997年日本TOSHIBA MACHINE CO LTD申请的美国专利US6082435揭示的压铸控制系统以更高精度和更快的更新方式实时控制压铸产品质量，包括：测量数据的读取和累积、测量值显示及其与优良产品指标的比较，并具有存储和更新优良产品数据的功能。 技术要点小结 压铸件的品质与压铸过程中的诸多工艺参数直接有关，如压铸机的合型力、压射力、压射速度、增压时间。过去只凭经验和用定性而无定量的工艺分析方法，已不适应市场的要求。近几年开发的基于Windows图形界面的压铸机测控系统，能实时测出压铸机压射过程中的参数变化和锁模力的大小，为提高压铸件的品质提供可靠保证，具有广阔的应用前景。国外德国富来、日本东芝等大公司开发的压铸机测控系统，与国内同类产品相比，除了具有相关工艺测控功能外，更以远程控制、工艺参数自诊断和过程优化等方面见长。 参考文献： 压铸机测控系统的设计与实现.特种铸造及有色合金.2004.000(004).-40-41 Windows系统在压铸机中的实时控制.控制工程（沈阳）. 2003.010(005).-433-435,452 德国富来公司的压铸机多处理器控制系统.特种铸造及有色合金. 2003.000(004).-60-61 Development of a computer-based data acquisition and control system for die casting processes. TMS Annual Meeting 2003. p 439-451 RSE 10 control systems for die casting machines. http://www.elapsh.cz/rse/atlen.htm 压铸机智能控制装置. CN02250448.6（申请日2002.12.16公开日2004.02.04） Method of quality control of die casting product and die casting machine controlling apparatus US6082435（申请日1997.11.26授权日2000.07.04）(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/20/2005)