注塑过程控制技术和智能化发展

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:戚俊杰
[导读] 在注塑机操作系统中控制技术处于不可或缺的一个部分,在科学技术的快速发展下智能控制技术也逐步应用到了注塑机中。
        戚俊杰
        广东省佛山市顺德区震德塑料机械有限公司 广东佛山528300
        摘  要:在注塑机操作系统中控制技术处于不可或缺的一个部分,在科学技术的快速发展下智能控制技术也逐步应用到了注塑机中。本文首先针对注塑及控制技术进行了阐述,重点对智能控制技术进行介绍,对智能控制技术在注塑机中的应用优势进行探讨,智能控制技术能够对当前的注塑作业形成有效指导,并最大程度节约人力资源成本,全面提升企业产品质量。
        关键词:注塑机;智能化;控制技术
        在我国当前塑料成型及品种中塑料注射成型机具有产量大、应用广泛等两种优势。在经济全球化时代下“工业4.0”概念被普遍提及,我国对工业发展过程中充分借助数字化、智能化和自动化技术来实现产业升级高度重视,而先进技术的应用对中国注塑机的改革发展也会形成积极推动作用。
        1、注塑机控制技术分析
        1.1 注塑机继电器、接触器控制
        注塑机发展初期阶段是充分利用接触器和继电器来实现开环控制,注塑机的顺序切换主要是通过行程开关和板块结合实现控制。设备在应用过程中只能针对特定工艺过程,当工艺流程产生变化的情况下必须要对注塑机进行重新调整,分别利用继电器和接触器来实现设备直流电和交流电部分的分别控制。接触器和继电器的控制模式相对比较简单,但其控制可靠性相对较低,不能实现精确控制。
        1.2 电子电路顺序控制
        利用分立单元或者选择局部集成电路来实现电子电路顺序控制,传统的继电器以及交流电磁阀逐渐被门电路和直流电磁阀取代,动作程序切换利用无触电的行程开关和板块来实现,这种模式下能够发挥出体积小、应用成本低感应速度快等一些优点。
        1.3 可编程序控制器控制
        针对注塑机的动作以及加工过程利用PLC进行控制,传统时间继电器和中间继电器被数字定时器取代,直流电磁阀通过24V直流电压电源,设备的动作过程切换利用位移传感器来实现,控制模式主要为比例压力和比例流量控制法。由于受到技术因素的限制, PRC也会在抗干扰性、运行可靠性、温控精度等几个方面体现出不足。且不能实现工艺程序的保存和固化。
        1.4 PC(电脑)控制
        利用PC端进行控制的注塑机,其所有硬件都属于工艺控制中的输入或输出接口,运行参数、过程参数以及过程曲线等都可以通过 LCD液晶显示器进行显示,成型过程通过图形菜单实现可视化,该控制模式具有信息容量巨大、操作便捷、直观性强等一些优点。而且借助于计算机的强大计算能力,可实现故障报警、工艺参数存储,针对整个成型过程可以同时实施开环和闭环监控,使注塑机性能得到全面提升。
        2、注塑智能控制技术
        通常情况下注塑及具备模拟量以及数字量等两种输入变量,料筒温度、注塑系统压力、螺杆位置等属于模拟输入量;射台进退以及螺杆进退形成开关属于数字量收入。各种先进控制方法都需要建立在硬件的载体基础上,硬件部分主要有计算机控制、信号采集、人机交互等几个模块组成。
        在充分借助终端平台的基础上能够实现数据实时采集、过程管理、工艺优化和故障检测等,在此基础上就能实现注塑机智能控制。

注塑成型智能控制系统是建立在云平台、计算机以及先进软硬件技术的基础上,在此基础上能够构建起信息交互、数据共享、远程监控的智能化、自动化数字管理体系。
        3、注塑智能控制技术优势和功能
        作为一种全新的控制系统,注塑智能控制系统在新旧设备升级改造中发挥出了重要作用。该系统配备了数据采集、分析、交互、显示等各种功能,同时也是实现网络云技术、计算机技术集成一体化的控制方式。以下为其一些主要优势。
        与传统控制系统相比较其体现出以下几种优势:能够针对生产实践各个环节重要参数的精确控制,同时集成液、机、电一体化来形成闭环控制,为注塑制品按质量提升打下基础。
        集成周边装备智能化,该智能控制系统可以将注塑机相关辅助设备控制集成在系统中实现一体化智能管理,而且可以利用操纵界面来实现所有设备的操控、参数设置、状态检查、信息记录和查询等,真正实现了整个工艺流程的智能化。在控制算法方面注塑智能控制系统主要采取的是二维迭代预测算法,在此基础上能实现各工艺参数的精确设置,同时也能实现工艺流程的智能化跟踪,同时针对注塑机运行过程中产生的过程曲线、过程数据进行智能化采集和记录。并实现整个工艺流程的在线监测。用产品所具备的特征不同,以设备自身状况为基准,重点针对对产品影响较大的4~6个因素实施持续化监控。该智能控制系统不仅可以应用在注塑机的控制器上,同时还能在各显示设备上进行使用,针对生产现场显示部分可以利用电视显示屏情况,针对办公室显示可以利用电脑,此外还可以通过手机APP来实现操控。同时将fms系统融入到注塑智能控制技术中,进而实现区域中间化、高工程信息共享、受损管理等先进管理模式。进而全面推动生产与计划的高效协同,也能够实现产品可追溯以及生产排单智能化。管理人员也能够面向生产现场进行快速掌握,并及时作出精确应对角色,结合生产状况对生产计划进行修正和调整。
        4、注塑智能控制技术的发展要求
        智能化注塑机控制技术已经具备了良好的发展开端,也形成了一定的使用范围,其未来发展空间更加广阔。
        能够让产品的合格率和检测效率得到进一步提升,应该在原有技术的基础上积极引入视觉技术,针对产品表面缺陷实施智能化检测。通过手机客户端,能够让更多人掌握生产过程。同时也能进一步体现出控制优越性。采取模块化方式对工艺参数进行理想化模拟,作为操作者只需要以塑件外形尺寸为几种正确选择位置参数,就可以进行试模,同时结合试模结果,及时实现其他参数调整。
        工艺参数模块化和可视化工艺设置存在紧密关联,将可视化模块融合到工艺参数模块化中,就可以利用PC端或手机APP来对试模过程中材料流出状况和充实状况进行及时监测,让操作人员全面了解模内状况,对于塑件出现的个别缺陷问题可以通过可视化进行及时识别,并以此为基础对公益流程进行及时调整和修正。利用语音技术实现生产控制协同化,云技术的引入可以让工艺人员实现远程工艺参数协同调整,尤其是面对工艺公关等问题,可以通过聘请专家的方式在生产现场快速解决工艺问题,全面提升管理效率,也能实现公益效益的最大化。
        3、结束语
        在计算机技术和云技术快速发展的形势下,全面推动了注塑机控制技术的持续发展。现在智能化注塑机控制技术实现了产品工艺、机械参数的整合,进而形成生产过程的闭环管理,使得产品质量得到全面提升,也能有效节约生产成本,全面提升企业经济效益。
        参考文献
        [1]陶永亮.注塑过程智能控制方法及应用实例[J].橡塑技术与装备,2019,45(16):38-42.
        [2]罗海波,杨达飞.智能自整定注塑机PID闭环控制系统[J].塑料,2016,45(02):113-116.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: