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伺服控制系統(tǒng)在塑機領(lǐng)域的應(yīng)用

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

穆格公司(MOOG)是全球電液伺服元件及伺服系統(tǒng)設(shè)計及制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,由電液伺服閥的發(fā)明者WilliamC.Moog于1951年創(chuàng)立。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飛機、衛(wèi)星、航天飛機、火箭以及各種工業(yè)自動化設(shè)備。在工業(yè)領(lǐng)域,注塑設(shè)備及吹塑設(shè)備的伺服控制是我們的重要研究領(lǐng)域之一。


  注塑控制領(lǐng)域

  在注塑控制領(lǐng)域,MOOG可為高端客戶提供液壓伺服系統(tǒng)或全電動伺服系統(tǒng)。

  1.液壓伺服系統(tǒng)

  采用DVP(digitalvelocity&pressure)卡和MOOGD660系列伺服閥可以實現(xiàn)精確、重復(fù)性高的注塑射膠過程。DVP卡有以下功能:
◆閉環(huán)射膠速度控制(帶壓力限制保護)。
◆由速度模式可切換到壓力模式。
◆保壓閉環(huán)控制。
◆射膠過程中的背壓閉環(huán)控制。

  此控制算法內(nèi)置,并提供GOUI軟件,閉環(huán)的控制參數(shù)(P、I增益等)可從個人電腦中下載到DVP卡ROM中并存儲,也可以直接從DVP卡中上載數(shù)據(jù)。D660系列伺服閥先導(dǎo)級采用了伺服射流管,降低了能耗,提高了閥的堅固性。由于伺服射流管先導(dǎo)級具有很高的無阻尼自然頻率(500Hz),因此,此種閥的動態(tài)響應(yīng)較高,并被廣泛應(yīng)用于塑料機械、壓鑄機、重工業(yè)等,并在實踐中體現(xiàn)出卓越的性能。

  2.全電動伺服系統(tǒng)

  眾所周知,全電動注塑機是一個新的市場趨勢。同液壓機相比,具有以下優(yōu)點:

◆重復(fù)性高。
◆運行費用低,節(jié)約能源可達50%。
◆維修較少,維護容易。
◆噪音低,且沒有液壓污染,適用于制藥等特殊行業(yè)。

  MOOG是最早進入全電動注塑行業(yè)的專業(yè)控制廠商之一,向合作伙伴提供DBS、DBM、DS2000系列驅(qū)動器FASTACT系列電機。DS2000驅(qū)動器和FAST交流伺服電機具有以下特點:

◆驅(qū)動器可接受三相,50Hz,65~506V的任意電壓。
◆可設(shè)定控制交流伺服電機或異步電機。
◆電流環(huán)可根據(jù)伺服電機特點配置,并按DCBUS變化自動調(diào)節(jié),同時提供B.E.M.F補償以及相位自校正功能。
◆速度環(huán)內(nèi)集成了3種數(shù)字濾波器,動態(tài)性能良好等等。

  吹塑控制領(lǐng)域

  對于中空制品來說,控制型坯壁厚對于產(chǎn)品質(zhì)量的提高和成本的降低非常重要。制品在吹氣成型過程中若沒有得到有效控制,冷卻后會出現(xiàn)厚薄不均的狀況,厚薄不均的坯壁產(chǎn)生的應(yīng)力也不同,薄的位置容易出現(xiàn)破裂。采用壁厚控制系統(tǒng)后,可使芯軸縫隙隨著型坯位置變化而變化,產(chǎn)生厚薄均勻的制品。耐沖擊力試驗表明,壁厚均勻的制品不僅強度有很大提高,同時也節(jié)省了原料,縮短了成品冷卻時間,降低了次品率。
  在吹塑控制領(lǐng)域,MOOG可提供獨立的壁厚控制系統(tǒng)或整機控制方案。兩種方案可根據(jù)用戶的實際情況選用。

  1.獨立的壁厚控制系統(tǒng)(Parisoncontrol)

  目前,MOOG提供30點、100點的壁厚控制器DIGIPACK,可用于控制儲料缸式和連續(xù)式吹塑機型坯壁厚。

  儲料缸式機器常用于制造較大的容器。DIGIPACK根據(jù)儲料缸電子尺反饋控制口模開度,LCD縱坐標顯示儲料缸位置,橫坐標顯示口模開度。連續(xù)式機器通常有多個模頭,DIGIPACK根據(jù)工作循環(huán)時間控制口模開度,此時LCD縱坐標顯示循環(huán)時間,通常是以切刀動作作為一個完整循環(huán)的開始。

  由于DIGIPACK的輸出為±100MA,所以可以直接驅(qū)動MOOGG631系列伺服閥(機械反饋式),不需要放大器來驅(qū)動。DIGIPACK+G6313005也是目前國內(nèi)外客戶常用的一種配置,系統(tǒng)具有極高的穩(wěn)定性和準確性。

  2.整機控制方案(TMC):

  除了獨立的壁厚控制系統(tǒng)之外,MOOG還提供TMC(TotalMachineControl)方案。M400系列控制器實質(zhì)上是一種可用于多個行業(yè)的高性能PLC,硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)。硬件上除了常用的數(shù)字量、模擬量輸入輸出、溫度模塊等,還有可專用于吹塑機壁厚控制的專家模塊M480(此模塊也可用做開合模等的閉環(huán)控制)。

  M400采用實時分時多任務(wù)操作系統(tǒng),可定義每個任務(wù)的優(yōu)先級和循環(huán)時間,整個系統(tǒng)的實時性可得到優(yōu)化。LOGOS(M400)的編程軟件為塑料機械控制提供了大量的功能塊函數(shù)。

  對于溫度控制,用戶不必編寫代碼,只需設(shè)定一些必要參數(shù)(如溫度、采樣時間、報警溫度)即可,系統(tǒng)可根據(jù)參數(shù)進行自診定,得到合適的PID等參數(shù)。

  對于壁厚控制,系統(tǒng)提供了128點的壁厚編輯頁面,可增加、刪除點,并可選擇兩點之間的插補方式(直線、圓弧或高次曲線)。另可根據(jù)機器設(shè)定連續(xù)式或儲料缸式。
  對于位置、速度、壓力的閉環(huán)控制,系統(tǒng)可讓用戶進行10段曲線設(shè)定,以優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

  編程系統(tǒng)遵循IEC1131-3標準,允許采用梯形圖、指令表、順序功能圖以及高級語言。且不同的任務(wù)可根據(jù)要求采用不同的編程語言。



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