基于現(xiàn)場總線的注塑機分布式控制器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、注塑機的結(jié)構(gòu)決定了其電氣元件離散分布,而主控制箱局部集中,IO信號遠線傳輸成為影響精度的重要因素,同時注塑機控制精度很大程度上受位置信號和溫度信號的采集精度的影響,因此有針對性的采用專門器件實現(xiàn)對該信號的高精度采集以及采取抗干擾措施成為提高控制精度的有效手段。現(xiàn)階段,國內(nèi)注塑機控制器在控制精度上和國外產(chǎn)品存在較大差距。國外先進控制器普遍是在深刻理解注塑機特點的基礎(chǔ)上有針對性地設(shè)計開發(fā)的,如貝加萊、Gefran等廠商均設(shè)計了專用于注塑機的

2、控制器,采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計,并使用高性能的芯片實現(xiàn)對關(guān)鍵信號的采集。而國內(nèi)控制器多為通用型中央集成式,因此圍繞提高注塑機控制精度,如何在架構(gòu)設(shè)計、信號采集、抗干擾性、實時通信等方面獲得技術(shù)突破已成為當前研究的重點。
　　針對注塑機的特點,本文基于ePLC提出了一種集中分布式控制器設(shè)計方案,整個控制器分為主控模塊、數(shù)字 IO模塊、溫度采集模塊、溫度輸出模塊、電子尺信號采集模塊、模擬量輸出模塊等。引入CAN現(xiàn)場總線技術(shù),完成模塊間的通

3、信,實現(xiàn)IO遠程分布。在溫度采集模塊和電子尺信號采集模塊實現(xiàn)中提出了數(shù)字化遠傳的設(shè)計方法,即將模擬信號就地采集處理,通過CAN總線以數(shù)字信號的形式將數(shù)據(jù)傳送到主控制器。避免模擬信號在長線傳輸過程中受到的干擾。
　　在注塑機溫度控制和運動控制中,多采用智能控制算法。針對算法執(zhí)行對處理器速率的要求以及對實時性的影響,在該設(shè)計方案中,提出了一種雙引擎架構(gòu)設(shè)計方法。即基于TI全新Concerto雙核微控制器,在ARM內(nèi)核引擎中實現(xiàn)通信管理

4、和邏輯過程控制,而在 DSP內(nèi)核引擎中實現(xiàn)算法過程,二者并行執(zhí)行。算法的執(zhí)行不會對系統(tǒng)響應(yīng)時間造成影響。該方案還設(shè)計了雙核間的通信接口,實現(xiàn)了雙核間的互斥和同步。該設(shè)計方法支持雙核引擎同步開發(fā),明顯降低開發(fā)周期。另外引擎基于CASS開發(fā)平臺設(shè)計實現(xiàn),支持現(xiàn)場編程。
　　實驗證明,本控制器簡化了注塑機電氣連線,溫度信號和電子尺信號采集精度均達到了±0.01mm,位置控制精度達到±0.03mm,溫度控制精度達到±1℃。較好的達到了設(shè)計