CN201009410Y - 全电动注塑机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种全电动注塑机的电器控制装置，为了解决电动注塑机使用“伺服电机+滚珠丝杠”驱动模式而产生的高成本问题，由可编程控制器PLC根据人机界面PDP、操作面板发出的指令，结合温控装置、编码器给出的信号，通过RS485通讯协议控制变频器，由变频器控制电机达到对机械动作的控制，并能根据温控装置、编码器给出的信号，作出变速、启停等即时反应。本实用新型使用了三相电机为注塑机的动力，利用变频技术实现对电机的控制使本实用新型控制装置控制的全电动注塑机成型重复性好，每小时能耗为同级别液压注塑机的1/4－1/3，操作简便、噪音低、无环境污染、成本低。

Description

全电动注塑机控制装置
技术领域：
本实用新型涉及一种全电动注塑机的电器控制装置。
背景技术：
全电动注塑机摒弃了传统液压驱动注塑机存在的油压控制损失、管损、阀阻等流动损失及油泵容积效率、摩擦损失等缺陷，通常采用多台AC伺服电动机，配以滚珠丝杠、同步带或齿条、齿轮等元器件来驱动各个运动机构。由于AC伺服电动机运转时无流动损失、控制损失等，且待机时不转动，所以能耗低，且与速度无关，加之它使用滚珠螺杆将AC伺服电动机的旋转运动转换成直线运动，而滚珠螺杆的摩擦阻力远低于油压缸，且无任何冷却系统，因此整体效率远远超过油压机械，同时全电动注塑机还有其他优势：
1、采用AC伺服电机和滚珠丝杠驱动，精度高、重复性好；速度控制范围宽，响应性好，能极大的提高生产效率。
2、全电动设计克服了液压油特性随温度的变化对操作、控制精度带来的影响，控制系统的精度及可靠性提高。
3、生产环境优良，驱动系统全电动化，排除了液压油的污染，消除了操作噪声，可获得环保型作业环境。
4、节省生产费用，在获得高性能的同时，使电力、冷却水量等能源消耗及运转经费大幅降低。
但是全电动注塑机在国内的研究开发起步较晚，伺服电机、专用控制器等核心技术还没掌握，整体技术上与日本等先进国家相比还存在着较大的差距。因此，该装置存在着造价高的主要缺点，在现阶段不能大规模的推广应用。
发明内容：
本实用新型的目的是：通过采用变频器控制三相电机提供一种低成本、低能耗、高精度的全电动注塑机控制装置，避免了通用的电动注塑机采用伺服电机及其专用控制器而产生的高成本问题。
本实用新型的目的是这样实现的：一种全电动注塑机控制装置，控制装置由
可编程控制器PLC：实现装置的智能控制；
人机界面PDP：与PLC连接，实现人机信息的交流；
变频器组：与电机的连接，实现对电机的控制；
温控装置：收集温度传感器的信息，实现与PLC的联系；
编码器：收集电机的信息，实现与PLC的联系；
组成，
所述变频器组与可编程控制器PLC之间通过RS485通讯接口连接。
所述人机界面PDP与可编程控制器PLC之间通过RS232通讯接口连接。
所述温控装置为温控仪组，可编程控制器PLC通过RS485通讯接口与温控仪组连接。
所述温控装置为模/数转换模块，可编程控制器PLC与模/数转换连接。
所述可编程控制器PLC模板中使用如下引脚：24V电源、0V电源、S电源、X0、X1、X2、X3、X5、X4、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、相线L、零线N、地线GND、G+、G-、RS232、Y3、Y4、Y10、Y2、Y14、Y15、Y16、Y17，其中，
X0与注射编码器A相连；
X1与注射编码器B相连；
X2与注射退到位相连；
X3与注射进到位相连；
X4与开合模编码器B相连；
X5与开合模编码器A相连；
X6与开模到位相连；
X7与合模到位相连；
X10与手/自动选择相连；
X11与手动预塑相连；
X12与手动开模相连；
X13与手动合模相连；
X14与手动注射退相连；
X15与手动注射进相连；
X16与安全门相连；
X17与计量到位相连；
RS232为通讯线；
G+、G-为RS485的二根数据通讯线；
G+与注射变频器和开合模变频器相连；
G-与注射变频器和开合模变频器相连；
Y3与注射变频器正转相连；
Y4与注射变频器反转相连；
Y10与开合模变频器反转相连；
Y2与开合模变频器正转相连；
Y14与报警相连；
Y15与电加热相连；
Y16与开合模选择相连；
Y17与预塑选择相连；
24V电源与S电源相连；
与现有技术相比，本实用新型使用了三相电机为注塑机的动力，利用变频技术实现对电机的控制使本发明控制装置控制的全电动注塑机成型重复性好，每小时能耗为同级别液压注塑机的1/4-1/3，操作简便、噪音低、无环境污染。本实用新型为低价，节能产品，是值得广泛推广的新技术。
附图说明：
图1为本实用新型的控制系统图。
图2为本实用新型的控制方法流程图。
图3为本实用新型的控制原理图。
图4为本实用新型的机械装置简图。
具体实施方式：
如图1所示，本实用新型是一种全电动注塑机控制装置，由实现装置的智能控制的可编程控制器PLC、实现人机信息的交流人机界面PDP、实现对电机的控制的变频器组、收集温度传感器的信息实现与PLC的联系的温控装置、收集电机的信息实现与PLC的联系的编码器组成。
在使用温控仪组的控制系统中，工作时人机界面通过RS232通讯协议将控制信息传递给可编程控制器PLC，继而，可编程控制器PLC通过RS485通讯协议控制变频器组驱动三相电机实现机械动作；并通过RS485通讯协议控制温控仪组实现对温度的监控。同时三相电机工作信息通过编码器、温度信息通过温控仪组及时反馈给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC根椐反馈信息调整控制实现闭环控制。
在使用模/数转换模快的控制系统中，工作时，人机界面通过RS232通讯协议将控制信息传递给可编程控制器PLC，同时，模/数转换模块将温度传感器提供的温度信息转换后传递给可编程控制器PLC，继而，通过RS485通讯协议可编程控制器PLC控制变频器组驱动三相电机实现机械动作，同时三相电机工作信息通过编码器、温度信息通过模/数转换模快及时反馈给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC根椐反馈信息调整控制实现闭环控制。
在图2控制方法流程图中，所述控制方法的流程为：初始化后，当满足运行条件时进行合模工艺，否则停止重新满足运行条件；合模后，当满足合模到位条件时进行注射工艺，否则重新进行合模工艺；注射后，当满足注射到位条件时进行保压工艺，否则重新进行注射工艺；保压后，进行冷却工艺和计量；冷却工艺和计量后，当满足计量到位时进行脱模工艺，否则重新进行冷却工艺和计量；脱模后，结束工序或者重新进行合模工艺。
在图3控制原理图中，实现控制功能的可编程控制器PLC模板使用如下引脚：24V电源、0V电源、S电源、X0、X1、X2、X3、X5、X4、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、相线L、零线N、地线GND、G+、G-、RS232、Y3、Y4、Y10、Y2、Y14、Y15、Y16、Y17，其中，
X0与注射编码器A相连；
X1与注射编码器B相连；
X2与注射退到位相连；
X3与注射进到位相连；
X5与开合模编码器A相连；
X4与开合模编码器B相连；
X6与开模到位相连；
X7与合模到位相连；
X10与手/自动选择相连；
X11与手动预塑相连；
X12与手动开模相连；
X13与手动合模相连；
X14与手动注射退相连；
X15与手动注射进相连；
X16与安全门相连；
X17与计量到位相连；
RS232为通讯线；
G+、G-为RS485的二根数据通讯线；
G+与注射变频器和开合模变频器相连；
G-与注射变频器和开合模变频器相连；
Y3与注射变频器正转相连；
Y4与注射变频器反转相连；
Y10与开合模变频器反转相连；
Y2与开合模变频器正转相连；
Y14与报警相连；
Y15与电加热相连；
Y16与开合模选择相连；
Y17与预塑选择相连；
24V电源与S电源相连；
在图4机械装置简图中，实现下列动作：注射时，可编程控制器PLC将指令传输到变频器，变频器根据指令控制注射电机1转动，注射电机1通过皮带控制滚珠丝杠4推动注射杆7前进，将熔融塑料注入模具6后进入保压状态；保压结束后，可编程控制器PLC驱动注射电机1控制滚珠丝杠4后退至计量位置；预塑电机3转动排出熔融塑料，推动注射杆7后退至计量位置，完成计量；冷却结束后，开合模电机2驱动开合模机构5打开模具6，将产品脱出，再合上模具6，至此一个工作循环完成。
本实用例经过合模力8吨的超小型全电动注塑机实际应用确认。

Claims (5)

1.一种全电动注塑机控制装置，控制装置由
可编程控制器PLC：实现装置的智能控制；
人机界面PDP：与PLC连接，实现人机信息的交流；
变频器组：与电机的连接，实现对电机的控制；
温控装置：收集温度传感器的信息，实现与PLC的联系；
编码器：收集电机的信息，实现与PLC的联系；
组成，其特征在于：
所述变频器组与可编程控制器PLC之间通过RS485通讯接口连接。
2.根据权利要求1的全电动注塑机控制装置，其特征在于：所述人机界面PDP与可编程控制器PLC之间通过RS232通讯接口连接。
3.根据权利要求1的全电动注塑机控制装置，其特征在于：所述温控装置为温控仪组，可编程控制器PLC通过RS485通讯接口与温控仪组连接。
4.根据权利要求1的全电动注塑机控制装置，其特征在于：所述温控装置为模/数转换模块，可编程控制器PLC与模/数转换模块连接。
5.根据权利要求1或2或3或4的全电动注塑机控制装置，其特征在于所述可编程控制器PLC芯片使用如下引脚：24V电源、0V电源、S电源、X0、X1、X2、X3、X5、X4、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、相线L、零线N、地线GND、G+、G-、RS2 32、Y3、Y4、Y10、Y2、Y14、Y15、Y16、Y17，其中，
X0与注射编码器A相连；
X1与注射编码器B相连；
X2与注射退到位相连；
X3与注射进到位相连；
X4与开合模编码器B相连；
X5与开合模编码器A相连；
X6与开模到位相连；
X7与合模到位相连；
X10与手/自动选择相连；
X11与手动预塑相连；
X12与手动开模相连；
X13与手动合模相连；
X14与手动注射退相连；
X15与手动注射进相连；
X16与安全门相连；
X17与计量到位相连；
RS232为通讯线；
G+、G-为RS485的二根数据通讯线。
G+与注射变频器和开合模变频器相连；
G-与注射变频器和开合模变频器相连；
Y3与注射变频器正转相连；
Y4与注射变频器反转相连；
Y10与开合模变频器反转相连；
Y2与开合模变频器正转相连；
Y14与报警相连；
Y15与电加热相连；
Y16与开合模选择相连；
Y17与预塑选择相连；
24V电源与S电源相连。
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