CN202781800U - 一种塑料机械控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种塑料机械控制系统，应用于制杯机中，包括：用于检测机器的当前运转数据的检测模块；与检测模块相连接的，用于将检测到的当前运转数据与预设参数进行对比，判断机器所需执行的后续动作并对机器进行相应控制的控制器；与控制器相连接的，用于对机器的运转参数进行预先设定和对控制器进行的所述对比的对比结果进行显示的人机界面模块。该系统可以实现制杯机与工作人员的人机交互，使工作人员能够通过人机交互界面直观地设定和查看机器内部的各种运行状态的具体参数和数据信息，从而对产品的工艺条件进行具体查看与调控。

Description

一种塑料机械控制系统

技术领域

本申请涉及塑料机械技术领域，特别是涉及一种塑料机械控制系统。

背景技术

目前，随着塑料技术的发展及工程塑料的广泛应用，大型、特大型塑料制品越来越多地出现在人们的生产、生活当中，消费及制造水平不断提高，经我国塑料机械产业所制造的塑料产品，早已不是传统的塑料盆和塑料桶等普通制品，而是与战略性新兴产业严密相联的高新技术产品，这就要求塑料产品的成型设备和模具向大型、特大型化发展，自然而然，塑料设备的制造技术要求、精度等也越来越高，对塑料设备的加工能力、加工范围及材料的要求也会更加苛刻，随之对塑料机械控制系统的要求也越来越高。

塑料机械主要可以分为三类：注塑机（注射式成型）、挤出机（挤出式成型）、吹塑机（吹气式成型），制杯机是吹塑机的一种，传统的制杯机控制系统主要由PLC控制器、逻辑阀、油泵、马达、开关、变频器和AD转换这几部分组成，主要功能是控制制杯机把塑料原材料或塑料毛胚件加工成型为塑料瓶或塑料杯等产品，整个塑料制品的制备过程可分成加热和成型两部分，前者是把塑料原材料或毛胚件加热至所需温度达到塑化状态，后者是通过给模具内塑化状态的塑料原材料或塑料毛胚件进行吹气增压及拉伸，使塑料原材料或塑料毛胚件膨胀成型。而在整个塑料制品的制备过程中，各种工艺参数（温度、速度及压力、模塑周期等）对制品的内在性能和制品的尺寸与结构等表观质量影响很大。

在实现本申请的过程中，通过对现有技术的研究，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：传统的制杯机控制系统只能按照预先设定的固定程序对制杯机的各种机械动作执行控制，而不具有人机交互功能，因此工作人员只能在设备现场对机台的总体运转状况进行监督，却不能通过人机交互界面直观的设定和查看机器内部的各种运行状态的具体参数和数据信息，不能对所生产的产品的工艺条件进行具体的查看与调控。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种塑料机械控制系统，应用于制杯机中，以实现制杯机与工作人员的人机交互，使得工作人员能够通过人机交互界面直观的设定和查看机器内部的各种运行状态的具体参数和数据信息，从而对所生产的产品的工艺条件进行具体的查看与调控。

为了实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种塑料机械控制系统，包括：

用于检测机器的当前运转数据的检测模块；

与所述检测模块相连接的，用于将检测到的所述当前运转数据与预设参数进行对比，判断机器所需执行的后续动作并对机器进行相应控制的控制器；

与所述控制器相连接的，用于对机器的运转参数进行预先设定和对所述控制器进行的所述对比的对比结果进行显示的人机界面模块。

优选地，所述检测模块包括：

用于检测加热装置和冷却装置的温度数据的温度检测单元；

用于检测各马达的速度数据的速度检测单元；

用于检测各马达的压力数据的压力检测单元；

用于检测各马达的位置数据的位置检测单元；

用于检测模具中产品的尺寸数据的尺寸检测单元；

用于检测收卷过程中的张力数据的张力检测单元。

优选地，所述控制器包括：

用于将检测到的所述当前运转数据与预设参数进行对比并输出对比结果的比较单元；

用于根据所述对比结果判断机器所需执行的后续动作并输出判断结果的判断单元；

用于根据所述判断结果对机器进行相应控制的调整单元。

优选地，所述人机界面模块包括：

用于所述人机界面模块与所述控制器之间进行通讯的通讯单元；

用于对机器的运转参数及运转数据进行人机交互显示的显示单元；

用于选定或切换机器运转参数的触摸屏处理单元；

用于输入或调节机器运转参数的键盘处理单元。

优选地，所述控制器进一步包括：

用于当所述对比结果超出预设范围时向所述人机界面模块发送包含具体报警位置信息及功能参数的报警信号的信号生成单元。

优选地，所述人机界面模块进一步包括：

用于根据所述报警信号进行报警并显示所述具体报警位置信息及功能参数的报警单元。

优选地，所述系统进一步包括：

与所述控制器相连接的，用于远程监控机器的实时运转数据的远程监控模块。

优选地，所述控制器进一步包括：

用于将所述机器的实时运转数据发送给所述远程监控模块的网络单元。

优选地，所述控制器为：PLC或单片机。

优选地，所述塑料机械控制系统应用于制杯机中。

由以上本申请提供的技术方案可见，本申请提供的塑料机械控制系统与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本申请提供的塑料机械控制系统支持对塑料机械运转参数及数据的人机交互界面显示，使得工作人员能够通过人机交互界面直观的设定和查看机器内部的各种运行状态的具体参数和数据信息，从而对所生产的产品的工艺条件进行具体的查看与调控。

2、现有技术中当机器出现故障报警器报警后，工作人员需要逐个检查器件，才能确定故障位置，费时费力而且工作效率低。本申请提供的塑料机械控制系统当发现机器出现异常时会控制自动报警，同时将功能异常位置信息传输给人机交互界面进行显示，从而可以根据报警显示查找相应的异常部分，为工作人员查找故障原因大大节省了时间，提高了生产效率。

3、本申请提供的塑料机械控制系统还支持远程联网监测，可通过塑料机械控制器联网系统软件来实现远程监测功能，将检测到的机台各种运转状况包括机器参数和报警信息等数据传输到控制平台上，让工作人员坐在办公室就可以查看和监控到车间机器的运转状况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种塑料机械控制系统示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种塑料机械控制系统示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种塑料机械控制系统示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种塑料机械控制系统，塑料机械主要分为注塑机（注射式成型）、挤出机（挤出式成型）和吹塑机（吹气式成型）三类，制杯机是吹塑机械的一种，塑料机械控制系统的主要功能是控制塑料机械把塑料原材料或塑料毛胚件加工成型为塑料产品，整个塑料制品的制备过程可分成加热和成型两部分，前者是把塑料原材料或毛胚件加热至所需温度达到塑化状态，后者是通过给模具内塑化状态的塑料原材料或塑料毛胚件吹气增压及拉伸，使塑料原材料或塑料毛胚件膨胀成型。制杯机可以生产的产品相应为塑料瓶和塑料杯等中空塑料制品。

首先对本申请实施例提供的塑料机械控制系统进行说明，本申请实施例所提供的塑料机械控制系统主要应用于塑料机械中的制杯机中，用于对制杯机的生产操作过程进行管理和控制，本申请所提供的塑料机械控制系统主要包括：检测部分、良好的人机界面部分和动作执行控制部分，其中，检测部分主要用于对机器的各项当前运转数据进行检测，人机界面部分主要用于通过手触式触摸来查看和设定机器的各种运行状态的数据信息和参数，动作执行控制部分主要用于注塑机的动作控制。这几部分功能独立且能互相通讯，当检测部分检测到机器出现异常时动作执行控制部分会控制报警且将报警位置信息发送给人机界面部分用于显示某功能异常，根据报警显示可以查找相应的异常部分，为工人查找故障原因大大节省了时间，提高了生产效率，动作执行部分还可以联网，通过软件来实现远程监测功能，让工作人员坐在办公室就可以查看到机器的运行状态。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

图1为本申请实施例提供的一种塑料机械控制系统示意图。

参照图1所示，本申请实施例提供的一种塑料机械控制系统，应用于制杯机中，包括：

用于检测机器的当前运转数据的检测模块1；

与检测模块1相连接的，用于将检测到的当前运转数据与预设参数进行对比，判断机器所需执行的后续动作并对机器进行相应控制的控制器2；

与控制器2相连接的，用于对机器的运转参数进行预先设定和对控制器进行的所述对比的对比结果进行显示的人机界面模块3。

此外，参照图1所示，在本申请实施例中，检测模块1至少包括：用于检测加热装置和冷却装置的温度数据的温度检测单元11、用于检测各马达的速度数据的速度检测单元12、用于检测各马达的压力数据的压力检测单元13、用于检测各马达的位置数据的位置检测单元14、用于检测模具中产品的尺寸数据的尺寸检测单元15和用于检测收卷过程中的张力数据的张力检测单元16。

在塑料产品生产过程中，针对各种类型的产品或不同材料的产品都有各自预先设定好的工艺参数，比如加热时间、加热温度、马达的转速和进给速度以及各段工作状态的所处位置、液压压力和模具中产品的尺寸等等，控制系统会根据相应的工艺参数对机器进行动作控制与执行，使产品在一个可控的正常工艺条件下成型，能够降低不良品率，保证产品质量，因此在机器的实际运转过程中，检测模块1会实时检测机器的运转数据，以便控制系统或操作人员根据工艺参数和运转数据的对比情况对机器的动作进行适时调整，使产品在生产过程工艺条件可控。

此外，参照图1所示，在本申请实施例中，控制器2包括：用于将检测到的当前运转数据与预设参数进行对比并输出对比结果的比较单元21、用于根据对比结果判断机器所需执行的后续动作并输出判断结果的判断单元22和用于根据判断结果对机器进行相应控制的调整单元23。

在本申请实施例中，本方案应用于实际生产过程中时，控制器2需要按照检测模块1检测到的机器各项实时运转数据与工艺参数的对比情况判断机器需要进行的下一动作，从而对机器进行相应的动作控制，如加热系统的升温及降温、马达的加速或减速、马达的进给或退出、马达的加压或减压以及液压系统伺服节能控制等等，除控制机器的动作之外，控制器2还将机器的运转数据与工艺参数的对比结果输出到与之相连的人机界面模块3，以便工作人员可以直观地查看机器的实时运转状况与产品的生产条件及工艺数据，确保机器的运转数据在产品工艺参数允许的范围内。

此外，参照图1所示，在本申请实施例中，人机界面模块3包括：用于人机界面模块与控制器之间进行通讯的通讯单元31、用于对机器的运转参数及运转数据进行人机交互显示的显示单元32、用于选定或切换机器运转参数的触摸屏处理单元33和用于输入或调节机器运转参数的键盘处理单元34。

在本申请实施例中，人机界面模块3主要用于与控制器2进行通讯、输入产品生产的工艺参数和输出显示机器的实时运转数据以及实时运转数据与工艺参数的对比结果，以便操作人员进行设定和查看以及必要的控制操作等，另外，人机界面模块3还可以保存一段时期内接收到的机器运转的历史数据及资料，以便工作人员进行调用和查看等，在此不再赘述。

传统的制杯机控制系统主要由PLC控制器、逻辑阀、油泵、马达、开关、变频器和AD转换这几部分组成，在整个塑料制品的制备过程中，各种工艺参数（温度、速度及压力、模塑周期等）对制品的内在性能和制品的尺寸与结构等表观质量影响很大，而传统的塑料机械控制系统只能按照预先设定的固定程序对塑料机械的各种机械动作执行控制，而不具有人机交互功能，因此工作人员只能在设备现场对机台的总体运转状况进行监督，却不能通过人机交互界面直观的设定和查看机器内部的各种运行状态的具体参数和数据信息，不能对所生产的产品的工艺条件进行具体的查看与调控。

在本申请实施例中，人机界面模块3通过通讯单元与控制器2进行通讯连接，通过显示单元实现机器与操作人员之间的信息交互，这里的显示单元可以为LCD显示屏等屏幕显示设备，在进行生产之前，对于具体的产品，操作人员可以通过触摸屏处理单元33切换或选择产品的工艺参数类型，通过键盘处理单元34对各类型的工艺参数进行输入或调整，从而可以预先将该产品对应的生产工艺参数输入人机界面模块3，在实际开机生产过程中，检测模块1会根据工艺参数实时检测机器的运转数据，控制器2会将检测模块1所采集的实时数据进行检测、对比，判断机器要执行的任务，然后将对比后的结果通过通信端口传递给人机界面模块3，方便人工查看和操作，进而可以直观的实现操作人员对机器生产情况的操控与把握，保证了产品质量。

在实际产品中，检测模块1可以为各种类型的传感器，控制器2可以为PLC或单片机，人机界面模块3可以为芯片控制的屏幕显示装置如LCD或LED触摸屏等，其中人机界面模块3还可以包括键盘处理单元34，触摸屏主要对相关参数等进行选择，类似于鼠标的功能，而键盘主要实现输入数据，数据拷贝等功能，检测模块1、控制器2和人机界面模块3三者之间的通讯可以通过连接线实现，也可以通过芯片之间的通信端口实现，本申请的实施方案可以采用但并不限于以上形式。

实施例二：

图2为本申请实施例提供的另一种塑料机械控制系统示意图。

参照图2所示，在实施例一的基础之上，本申请实施例提供的塑料机械控制系统在控制器2中还可以进一步包括：用于当对比结果超出预设范围时向人机界面模块3发送包含具体报警位置信息及功能参数的报警信号的信号生成单元24；同时，人机界面模块3进一步包括：用于根据报警信号进行报警并显示具体报警位置信息及功能参数的报警单元35。

产品生产中的各项工艺参数应该都有其允许存在的误差范围，处于该误差范围内的机器各项运转数据可以视为处于正常值，当检测模块1检测到的机器当前运转数据超出工艺参数所允许的范围时，将被视为机器发生故障或生产出现异常，此时控制器2能够生成报警信号，控制机器停机，优化处理机器不同部位的报警信息，进行报警控制、报警显示和报警记录等动作。

在实施例一的基础之上，如果控制器2在接收到检测模块1检测到的实时运转数据后，在与各项工艺参数进行对比的过程中，发现检测到的数据超出了预先设定的工艺参数最大阈值或最小阈值范围，则控制器2通过对比发现具体的异常位置后，一方面会立即生成报警信号，将报警信号输出给机台报警器进行报警。另一方面会将具体的报警位置信息及功能参数传递给人机界面模块3，人机界面模块3中的报警单元35接收到报警信息后即进行显示，以方便得到报警信号的工作人员查看具体的报警位置及导致异常故障的功能，为工作人员查找故障原因大大节省了时间，提高了生产效率。

现有技术中当机器出现故障报警器报警后，工作人员需要逐个检查器件，才能确定故障位置，费时费力而且工作效率低。本申请提供的塑料机械控制系统当发现机器出现异常时会控制自动报警，同时将功能异常位置信息传输给人机交互界面进行显示，从而可以根据报警显示查找相应的异常部分，为工作人员查找故障原因大大节省了时间，提高了生产效率。

在实际产品中，检测模块1可以对机器进行设备状态检测，动作状态检测，历史监控资料检测等，若检测的结果与正常数值出现偏差，则由控制器2生成报警信号，传输给报警器及人机界面模块3，同时可以控制机器停止运转。当人机界面模块3收到报警信号后，显示报警位置信息以及功能故障，还可以根据预设的程序代码显示处理方法，这里的报警信号的格式并不限定，控制器2与人机界面模块3之间在进行报警信号的传输过程中可能还需要对报警信号中包含的信息进行编解码或其它操作，这里的编解码或其它操作过程同样包含在了信号的传输和识别过程中，也应被视为本申请的保护范围之内。

实施例三：

图3为本申请实施例提供的又一种塑料机械控制系统示意图。

在实施例一和实施例二中，虽然人机界面模块3可以直观显示机器的运转状况，但如果管理人员或其它工作人员需要管理和查看机器的生产状况时，还必须要到生产现场进行实地查看，这样就带来了诸多不便。

因此，参照图3所示，在以上实施例的基础之上，本申请实施例提供的塑料机械控制系统还可以进一步包括：与控制器2相连接的，用于远程监控机器的实时运转数据的远程监控模块4；同时，控制器2中进一步包括：用于将机器的实时运转数据发送给远程监控模块的网络单元25。

在本申请实施例中，塑料机械控制系统中设置有远程监控模块4，该远程监控模块4可以连接到办公室或者塑料机械控制系统联网系统内任意位置的显示屏上，而控制器2中集成了可以联网发送数据的网络单元25，可以将检测到的机台各种运转状况包括机器实时运转数据、工艺参数及报警信息等通过塑料机械控制系统联网系统传输到远程监控平台上，这样管理人员和工作人员在办公室即可远程监控到车间机台的运转状况。

在实际产品中，远程监控模块4可以相当于远程的人机界面模块3，控制器2与远程通讯模块4的通讯可以类似于实施例一或实施例二中控制器2与人机界面模块3的通讯方式，通过有线方式进行电传输，也可以为了避免远程网络中线路遍布，通过无线方式在联网的软件平台上进行，近似于物联网技术，除此之外，此功能还可以利用其它现有的成熟技术实现，本说明书不再赘述。

由以上本申请提供的技术方案可见，本申请提供的塑料机械控制系统与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本申请提供的塑料机械控制系统支持对塑料机械运转参数及数据的人机交互界面显示，使得工作人员能够通过人机交互界面直观的设定和查看机器内部的各种运行状态的具体参数和数据信息，从而对所生产的产品的工艺条件进行具体的查看与调控。

2、现有技术中当机器出现故障报警器报警后，工作人员需要逐个检查器件，才能确定故障位置，费时费力而且工作效率低。本申请提供的塑料机械控制系统当发现机器出现异常时会控制自动报警，同时将功能异常位置信息传输给人机交互界面进行显示，从而可以根据报警显示查找相应的异常部分，为工作人员查找故障原因大大节省了时间，提高了生产效率。

3、本申请提供的塑料机械控制系统还支持远程联网监测，可通过塑料机械控制器联网系统软件来实现远程监测功能，将检测到的机台各种运转状况包括机器参数和报警信息等数据传输到控制平台上，让工作人员坐在办公室就可以查看和监控到车间机器的运转状况。

本实施例所述的系统主要应用于塑料机械中的制杯机上，如有需要，也可以集成到包括控制器的其它塑料机械上，用于对塑料机械的生产操作过程进行管理和控制。另外，需要说明的是，当本申请的思想采用芯片加软件的方式实现时，可以作为现有的机械设备新增的一个功能，也可以单独编写相应的程序实现，本申请不限定所述系统的具体实现方式。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，以上所述仅仅是本申请技术方案的一部分优选具体实施方式，使本领域技术人员能够充分理解或实现本申请，而不是全部的实施例，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，基于以上实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理，不做出创造性劳动前提下，还可以做出多种显而易见的修改和润饰，通过这些修改和润饰所获得的所有其他实施例，都可以应用于本申请技术方案，这些都不影响本申请的实现，都应当属于本申请的保护范围。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本申请所提供的一种塑料机械控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种塑料机械控制系统，其特征在于，包括：

用于检测机器的当前运转数据的检测模块；

与所述检测模块相连接的，用于将检测到的所述当前运转数据与预设参数进行对比，判断机器所需执行的后续动作并对机器进行相应控制的控制器；

与所述控制器相连接的，用于对机器的运转参数进行预先设定和对所述控制器进行的所述对比的对比结果进行显示的人机界面模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测模块包括：

用于检测加热装置和冷却装置的温度数据的温度检测单元；

用于检测各马达的速度数据的速度检测单元；

用于检测各马达的压力数据的压力检测单元；

用于检测各马达的位置数据的位置检测单元；

用于检测模具中产品的尺寸数据的尺寸检测单元；

用于检测收卷过程中的张力数据的张力检测单元。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：

用于将检测到的所述当前运转数据与预设参数进行对比并输出对比结果的比较单元；

用于根据所述对比结果判断机器所需执行的后续动作并输出判断结果的判断单元；

用于根据所述判断结果对机器进行相应控制的调整单元。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人机界面模块包括：

用于所述人机界面模块与所述控制器之间进行通讯的通讯单元；

用于对机器的运转参数及运转数据进行人机交互显示的显示单元；

用于选定或切换机器运转参数的触摸屏处理单元；

用于输入或调节机器运转参数的键盘处理单元。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步包括：

用于当所述对比结果超出预设范围时向所述人机界面模块发送包含具体报警位置信息及功能参数的报警信号的信号生成单元。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述人机界面模块进一步包括： 

用于根据所述报警信号进行报警并显示所述具体报警位置信息及功能参数的报警单元。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

与所述控制器相连接的，用于远程监控机器的实时运转数据的远程监控模块。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步包括：

用于将所述机器的实时运转数据发送给所述远程监控模块的网络单元。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器为：PLC或单片机。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述塑料机械控制系统应用于制杯机中。 

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