【摘 要】
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随着世界能源危机和金属材料价格的不断上涨,塑料工业的发展显得尤为重要。注塑控制过程自动化水平低,上料/下料采用人工方式,劳动强度大,并有一定的安全隐患。本文在广东省中山市科技计划项目“高性能一体化立式注塑机研制及产业化”(2017A1031)的资助下,优化了注塑机的加工工艺,分析了一体化注塑机加工工艺对控制系统的逻辑控制和料筒温度控制要求,完成了一体化注塑机控制系统的研究与设计。本文完成的主要工作
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随着世界能源危机和金属材料价格的不断上涨,塑料工业的发展显得尤为重要。注塑控制过程自动化水平低,上料/下料采用人工方式,劳动强度大,并有一定的安全隐患。本文在广东省中山市科技计划项目“高性能一体化立式注塑机研制及产业化”(2017A1031)的资助下,优化了注塑机的加工工艺,分析了一体化注塑机加工工艺对控制系统的逻辑控制和料筒温度控制要求,完成了一体化注塑机控制系统的研究与设计。本文完成的主要工作和取得的研究成果如下:(1)完成了一体化注塑机控制系统方案设计。主要包括:优化了注塑机加工工艺;根据一体化注塑机加工工艺对控制系统的要求配置了电气设备并设计了一体化注塑机控制系统的主电路和操作回路;根据系统逻辑控制要求,配置数字量I/O点;完成了一体化注塑机控制系统硬件和软件方案设计。(2)根据一体化注塑机加工工艺对控制系统的要求,结合控制系统的硬件方案完成了控制系统硬件设计。主要包括:完成了控制系统硬件设备的配置;设计了PLC控制器数字量输入/输出电路;设计了PLC通讯接口。(3)根据一体化注塑机加工工艺对控制系统的要求,结合控制系统软件方案完成了控制系统软件设计。主要包括:完成了主程序和初始化程序、数据采集程序、逻辑控制程序以及故障报警程序设计;分析了料筒温度的常规PID与模糊PID控制策略,设计了料筒温度常规PID控制器和模糊PID控制器,并完成了仿真对比分析;设计了基于模糊PID控制策略的料筒温度控制程序;设计了一体化注塑机控制系统人机交互界面。(4)完成了一体化注塑机控制系统试验研究。主要包括:搭建了一体化注塑机试验平台,研制了一体化注塑机控制系统;通过试验验证了控制系统的逻辑控制和人机界面操作的有效性,以及料筒温度控制的快速性和稳定性。本文提出的一体化注塑机控制系统具有可行性,采用一体化注塑机控制系统提高了注塑加工过程的自动化程度,加强了料筒温度控制效果,证明了本文研究成果具有实际意义。
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