摘要：注塑機(jī)作為一種重要的塑料加工成型機(jī)械，在國民生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的地位。本文提出一種注塑機(jī)控制器的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，首先簡要探討注塑機(jī)控制器的主要功能，接著分析其硬件設(shè)計(jì)，然后對注塑機(jī)控制器的軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　?。保⑺軝C(jī)工作原理及系統(tǒng)介紹

　?。保薄∽⑺軝C(jī)的主要結(jié)構(gòu)

　　注塑機(jī)是一種將塑料注塑成型的裝置。以高壓高速的方式將塑料熔體注入閉合的模具型腔內(nèi)，再經(jīng)冷卻定型之后，得到了一種和模具型腔形狀一致的塑料制品。其組成結(jié)構(gòu)圖如圖１所示。

　?。保病〗Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)和功能的介紹

　　注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。

　?。ǎ保┳⑸湎到y(tǒng)

　　注射系統(tǒng)的作用：注射系統(tǒng)是注塑機(jī)主要的組成部分之一，目前應(yīng)用廣泛的是螺桿式。其作用是，在注塑料機(jī)的一個(gè)循環(huán)中，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將一定數(shù)量的塑料進(jìn)行加熱塑化。

　　注射系統(tǒng)的組成：注射系統(tǒng)由塑化裝置與動(dòng)力傳遞裝置組成。

　　螺桿式注塑機(jī)塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、過膠組件、射嘴部分組成。動(dòng)力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動(dòng)油缸以及螺桿驅(qū)動(dòng)裝置。

　　（２）電氣控制系統(tǒng)

　　電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)注射機(jī)的工藝過程要求及各種程序動(dòng)作。其主要由儀表、加熱器、電器、電子元件以及傳感器等組成。

　?。ǎ常┘訜幔鋮s系統(tǒng)

　　加熱系統(tǒng)是用來加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機(jī)料筒一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測。熱量通過筒壁導(dǎo)熱為物料塑化提供熱源；冷卻系統(tǒng)主要是用來冷卻油溫，油溫過高會(huì)引起多種故障出現(xiàn)所以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，導(dǎo)致原料不能正常下料。

　　（４）潤滑系統(tǒng)

　　潤滑系統(tǒng)是注塑機(jī)的動(dòng)模板、調(diào)模裝置、連桿機(jī)鉸、射臺(tái)等處有相對運(yùn)動(dòng)的部位提供潤滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命，可以定期潤滑。

　　（５）安全保護(hù)與監(jiān)測系統(tǒng)

　　注塑機(jī)的安全裝置主要是用來保護(hù)人、機(jī)安全的裝置。主要由安全門、安全擋板、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測元件等組成．監(jiān)測系統(tǒng)主要對注塑機(jī)的油溫、料溫、系統(tǒng)超載，以及工藝和設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行指示或報(bào)警。

　?。保场」ぷ鬟^程

　　不同的注塑機(jī)完成注射成型的動(dòng)作不完全一致，但其基本過程相同。如圖２所示。

　　影響注塑成型重要的工藝條件是溫度、壓力、速度以及各個(gè)注塑過程所持續(xù)的時(shí)間。注塑過程需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等，前者影響預(yù)塑過程，后者影響成型過程。

　?。玻⑺軝C(jī)軟件系統(tǒng)的控制

　　２．１　注塑機(jī)軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

　　注塑機(jī)控制系統(tǒng)要求對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，其主要包括：

　　（１）利用ＬＣＤ液晶對當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和注塑參數(shù)修改進(jìn)行顯示。

　?。ǎ玻ψ⑺芟到y(tǒng)的動(dòng)作、各點(diǎn)溫度值以及位置進(jìn)行監(jiān)測。

　?。ǎ常┍O(jiān)視料筒各段溫度及加熱狀態(tài)。

　?。ǎ矗┫到y(tǒng)支持操作人員通過人機(jī)接口可以方便地對模具資料進(jìn)行修改和設(shè)定。

　?。ǎ担┕收蠄?bào)警：對生產(chǎn)過程中的各類故障如超溫，超位等進(jìn)行聲音報(bào)警。

　　２．２　開發(fā)環(huán)境介紹

　?。玻玻薄【帉懻Z言的選擇

　　對于單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中，逐漸引入了語言，Ｃ語言就是其中的一種。匯編語言的可控性較語言來說更具優(yōu)越性。程序編寫語言比較常見的有Ｃ語言、匯編語言。匯編語言的機(jī)器代碼生成效率高，控制性好，但就是移植性不高。

　　Ｃ語言編寫的程序比用匯編編寫的程序更符合人們的思考習(xí)慣。還有很多處理器都支持Ｃ編譯器，這樣意味著處理器也能很快上手。且具有良好的模塊化、容易閱讀、維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，且編寫的模塊程序易于移植?；冢谜Z言和匯編語言的優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)采用Ｃ語言編寫方法。

　　軟件編寫的主體思路是將系統(tǒng)按功能模塊化劃分，然后根據(jù)模塊要實(shí)現(xiàn)的功能寫各個(gè)子程序。整個(gè)軟件程序的編寫采用查詢式方式編寫的。

　　２．２．２　編譯軟件

　　單片機(jī)開發(fā)不僅需要用到硬件外，軟件也是少不了的，將匯編語言源程序轉(zhuǎn)換為ＣＰＵ可以執(zhí)行的機(jī)器碼的方法有兩種，其一是手工匯編，其二是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。

　　隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的逐漸成熟，機(jī)器碼的方法已經(jīng)從普遍使用匯編語言升級(jí)為使用語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，本設(shè)計(jì)不要用Ｋｅｉｌ軟件進(jìn)行語言的編寫。

　　２．３　多點(diǎn)溫度采集

　　本節(jié)主要敘述注塑機(jī)溫度控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)過程。分析注塑機(jī)問年度控制系統(tǒng)軟件需要實(shí)現(xiàn)的功能能；介紹軟件設(shè)計(jì)的基本原則；采用模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序、采樣子程序、鍵盤處理程序。

　　２．３．１　系統(tǒng)軟件需要完成的任務(wù)

　?。帷。?dāng)?shù)據(jù)采集：采集３組料筒溫度信號(hào)。

　?。猓o定溫度信號(hào)的輸入；包括上限溫度、下限溫度和工作溫度。

　?。悖崾咎幚砗蛨?bào)警。

　?。洌疁囟鹊娘@示。

　?。玻常病≤浖脑O(shè)計(jì)基本原則

　?。幔犀F(xiàn)場功能要求。

　　ｂ．Ｋｅｉｌ?。密浖峁┝藚R編語言和Ｃ語言程序之間相互調(diào)用的功能，使得在設(shè)計(jì)中，可以采用混合設(shè)計(jì)的方法，不同的程序段使用方便的方式編程。

　?。悖绦虮M量可能地采用模塊化結(jié)構(gòu)，使得軟件結(jié)構(gòu)清晰，容易閱讀和理解，利于程序的維護(hù)和調(diào)試。

　?。洌峁┍匾某绦蛘f明，利于維護(hù)、改進(jìn)和功能擴(kuò)展。

　　２．３．３　溫度檢測程序流程圖

　　主程序主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化，設(shè)置內(nèi)存單元等功能。本系統(tǒng)的主程序流程圖如圖３所示。

　　流程圖說明：本設(shè)計(jì)想要實(shí)現(xiàn)的是小型而且簡易的注塑機(jī)的溫度顯示與檢測。

　　與以往的注塑機(jī)不同，本設(shè)計(jì)的溫度檢測使用的是ＤＳ１８Ｂ２０，該傳感器是一種新型的溫度傳感器。

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