Устройство управления литьевой машиной

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛИТЬЕВОЙ МАШИНОЙ, содержащее датчик .осевого положения червяка, датчик, давления , установленные на корпусе литьевой машины, блок ввода и индикации , блок обработки входных сигналов и блоки управления исполнительными механизмами, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения качества выпускаемых изделий и повышения производительности литьевой машины, оно снабжено датчиком давления материала в форме, датчиком частоты вращения червяка, вычислителем с энергонезависимой памятью для хранения программы и данных, блокамианалого-цифрового преобразования , формирования временных выдержек , сопряжения, с центральной ЭВМ, объединенными между собой, а также с блоками ввода и индикации, обработки входных сигналов и управления исполнительными механизмами (Л программно-управляемым интерфейсом, причем выходы датчиков давления и частоты вращения червяка соединены с входом блока аналого-цифрового преобразования, выход датчика осевого положения червяка соединен с входом блока обработки входных сиг9д Ji налов, а выходы блоков управления с исполнительными механизмами. О :л Эд

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(s1) В 29 С 45/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3592389/23-05 (22) 21.02 ° 83 (46) 30.06.85. Бюл. ¹ 24 (72) П.В. Суриков, Л.Э. Лось, В.А. Федорчук, В.А. Белачевцев, Г.Е. Гельман и В.В. Величко (71) Хмельницкое производственное объединение "Термопластавтомат" им. ХХУ1 съезда КПСС (53) 678.057.7(088.8) (56) Чернышев А.В. и др. Об автоматизации управления толщиной в производстве полиэтиленовой рукавной пленки на базе микро-ЭВМ. Сборник трудов НПО Пластик. Основные методы формования изделий из пластмасс.

М.: НИИТЭХим, 1979, с. 116.

Авторское свидетельство СССР

¹- 804494, кл. В 29 F 1/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛИТЪЕВОЙ МАШИНОЙ, содержащее датчик осевого положения червяка, датчик давления, установленные на корпусе литьевой машины, блок ввода и индикации, блок обработки входных сигналов и блоки управления исполнительными механизмами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения качества выпускаемых изделий и повышения производительности питьевой машины, оно снабжено датчиком давления материала в форме, датчиком частоты вращения червяка, вычислителем с энергонезависимой памятью для хранения программы и данных, блоками аналого-цифрового преобразования, формирования временных выдержек, сопряжения. с центральной

ЭВМ, объединенными между собой, а также с блоками ввода и индикации, обработки входных сигналов и управления исполнительными механизмами программно-управляемым интерфейсом, причем выходы датчиков давления и частоты вращения червяка соединены . с входом блока аналого-цифрового преобразования, выход датчика осевого положения червяка соединен с входом блока обработки входных сигналов, а выходы блоков управления— с исполнительными механизмами.

1164056

Изобретение относится к технике автоматического управления и может быть использовано -для управления технологическим процессом переработки пластмасс методом литья под давлением в химической промышленности, в машиностроении.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение качества выпускаемых изделий и производительности литьевой машины.

На чертеже представлена структурная схема устройства управления литьевой машиной.

Внутри материального цилиндра 1 литьевой машины расположен червяк 2, который может перемещаться поступательно под воздействием поршня 3, находящегося в гидроцилиндре 4, и вращаться с помощью гидромотора 5. Текущее положение червяка 2 при пластикации и впрыске определяется с помощью кодового датчика 6 осевого положения, связанного с вычислителем 7 посред25 стром блока 8 обработки входных сигналов, гидравлическое давление в гидроцилиндре 4 и в форме 9 определяет. ся датчиками давления 10 и 11 соответственно, частота вращения червяка при пластикации определяется датчиком 12, причем датчики 10-12 связаны с вычислителем 7 посредством многоканального блока 13 аналого-цифрового преобразования, ввод параметров процесса литья в память вычислителя 7 осуществляется с помощью блока 4 ввода и индикации, отработка всех временных выдержек процесса осуществляется блоком 15 формирования временных выдержек, блоки 16 и 17 осуществляют 4О управление дискретными и пропорциональными гидравлическими исполнительными устройствами литьевой машины соответственно, сопряжение с центральной ЭВМ осуществляется с помощью

45 блока 18 сопряжения. Все блоки устройства связаны с вычислителем 7 посредством магистрали 19, управляемой интерфейсом Общая шина" °

Устройство работает следующим

50 образом.

При подаче питания на устройство вычислитель 7 производит тестирование всех блоков, входящих в состав устройства, определяет готовность

55 литьевой машины и, в случае какихлибо нарушений, выводит оператору посредством блока 14 ввода и индикации код неисправности, при нормальном окончании проверки выводится сообщение о готовности устройства и питьевой машины к работе, Все параметры процесса литья (перемещения механизмов литьевой машины, скорости, давления, временные выдержки) вводятся в энергонезависимую память вычислителя 7 в режиме

"Ввод параметров" с помощью блока

14 ввода и индикации. Применение энергонезависимой памяти, обеспечивающей длительное хранение данных при отключении питания, позволяет обойтись без громоздких устройств ввода и осуществить быстрый запуск литьевой машины без повторного ввода параметров. После окончания ввода параметров производится переключение устройства в режим "Работа", в котором вычислитель 7 по программе, заложенной в постоянной памяти, опрашивает состояние переключателей режимов работы литьевой машины, кнопок, конечных выключателей, датчика 6 осевого положения червяка (посредством блока 8 обработки входных сигналов). При поступлении команды пуска с пульта оператора литьевой машины производится автоматический набор дозы материала посредством вращения червяка, 2 внутри.материального цилиндра 1 в соответствии с заданным значением перемеще-ния червяка и значениями скоростей пластикации. Весь путь червяка 2 при пластикации делится íà N интервалов, количество которых может изменяться программно. На каждом из них задается необходимое значение скорости пластикации в зависимости от типа червяка, перерабатываемого материала и желаемого времени пластикации, Во время пластикации вычислитель 7 сравнивает код, поступающий с датчика 6 положения червяка 2 с заданным значением конца каждого интервала и производит переключение скорости при переходе на следующий интервал. При этом на каждом интервале вычислитель 7 производит измерение действительной скорости ппастикации, которая определяется по сигналу от датчика 12, находит отклонение от заданного значения и запоминает его для осуществления коррекции скорости в следующем цикле.

1164056

Если на литьевой машине установлена дискретная гидравлика, устройство увеличивает или уменьшает расход жидкости в гидросистеме, в зависимости от знака отклонения на величину, определяемую дискретностью задания расхода жидкости; при работе с пропорциональной гидравликой— на величину действительного отклонения. При совпадении кода, поступающего от датчика 6 положения червяка, и заданного значения дозы расплава вычислитель 7 выдает команду окончания пластикации на исполнительные механизмы литьевой машины, управление которыми производится посредством блоков управления дискретной или пропорциональной гидравликой 16 и 17 соответственно. Затем по команде вычислителя 7 производится смыкание формы 9, запускается таймер цикла в блоке 15 формирования временных выдержек, осуществляется подвод механизма впрыска к литниковой системе формы 9 и начинается

25 впрыск, при котором червяк 2 под

:воздействием поршня 3 перемещается поступательно вперед, выталкивая расплав в полость формы 9. По команде вычислителя 7 в начале впрыска зо запускается таймер впрыска в блоке

15 формирования временных выдержек, который предназначен для контроля времени впрыска и инициализации перехода от регулирования скорости впрыска к регулированию давления формования. следовательность импульсов, частота которых может изменяться программно. Эти импульсы поступают на вход

"Запрос прерывания" микропроцессора

5 вьгчислителя 7, который по каждому из них выходит на подпрограмму дифференцирования, определяя таким образом мгновенную скорость перемещения червяка 2 в данный момент времени. Это значение скорости впрыска на каждом интервале сравнивается с заданным и определяется величина отклонения.

В начале впрыска, когда форма 9 заполнена не полностью, скорость впрыска на первых интервалах практически не отличается от заданной.

По мере заполнения полости формы 9

У количество материала в ней увеличивается, увеличивается сопротивление потоку расплава в литниковой системе и величина отклонения возрастает.

На последнем интервале, когда полость формы 9 заполнена, это сопротивление становится максимальным, скорость впрыска падает практически до нуля, величина отклонения максимальна и близка к заданному значению скорости. В этот момент вычислитель

7 запоминает код, соответствующий положению червяка 2 относительно сопла материального цилиндра 1 и сравнивает с заданной величиной

If 1 @ подушки, определяющей объем расплава перед червяком после окончания впрыска, и по результатам сравнения корректирует дозу расплава для следующего впыска.

Весь. путь червяка 2 при впрыске делится на N интервалов, количество которых может изменяться программно. На каждом из них задается необходимое значение скорости впрыска в зависимости от перерабатываемого материала, конфигурации литниковой системы и формы 9. Во время впрыс-. ка вычислитель 7 сравнивает код, поступающий с датчика 6 положения червяка, с заданным значением конца каждого интервала и производит переключение скорости при переходе на следующий интервал. При этом на каждом интервале вычислитель 7 определяет действительное значение скорости впрыска как производную пути по времени, Для этого по команде начала впрыска запускается опорный таймер в блоке 15 формирования временных выдержек, вырабатывающий поВ случае нулевой "подушки", когда червяк 2 упирается в сопло, вычислитель 7 увеличивает дозу расплава на величину подушки", умножЕнную на коэффициент А, задаваемый программно, что обеспечивает ускоренный выход на оптимальную дозу. Если же действительная "подушка" больше или меньше заданной, вычислитель 7 уменьшает или увеличивает дозу расплава на величину отклонения. В момент окончания впрыска вычислитель

7 инициирует переход от регулирования скорости впрыска к регулированию давления формования, причем процесс формования иэделия делится на

К промежутков времени, в.течение которых программно задается профиль давления в зависимости от условий переработки материала. Для выработ1164056 ч тдть о урн

Составитель А. Кудров

Редактор Т. Парфенова Техред 3,Палий Корректор А. Зимокосов

Заказ 4137/13 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки промежутков времени, в течение которых изделие выдерживается под давлением, вычислитель 7 запускает таймер формования в блоке 15 форяиро«авия временных выдержек, по концу счета которого производится переключение давления формования. После окончания формования изделия по команде вычислителя 7 производится сброс давления и включается таймер охлаждения в блоке 15 формирования временных выдержек, по концу счета которого производится раскрытие формы 9 и съем изделия ° Процесс пластикации следующего цикла может начаться сразу после окончания формования изделия или с задержкой в зависимости от спецрежима, установленного оператором. При этом учиты. вается результат сравнения заданной

"подушки" с действительной в предыдущем впрыске и корректируется величина перемещения червяка при наборе новой дозы расплава. Кроме перехода от регулирования скорости впрыска к регулированию давления формования по скорости впрыска в устройстве предусмотрен переход регулирования по давлению в форме 9 и в гидроцилиндре впрыска 4, а также по времени впрыска и по перемещению червяка в зависимости от режима, 5 установленного оператором, что расширяет номенклатуру перерабатываемых материалов, позволяет выбрать оптимальный для данной машины, формы и материала режим переработки.

Для подключения устройства к центральной 3ВМ при организации автоматизированных производств по переработке плаетмасс предусмотрен блок сопряжения, обеспечивающий связь с ней посредством стандартного, интерфейса.

Использование предлагаемого устройства управления литьевой машиной позволяет заменить управляющие устройства с "жесткой" логикой, аналоговые регуляторы отдельных параметров, совместить функции управления циклом литьевых машин и функции регулирования основных параметров процесса литья, повысить надежность управления, значительно снизить потери перерабатываемых материалов за счет уменьшения количества бракованных изделий.