基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的注塑機(jī)分布式控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、注塑機(jī)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(hào)遠(yuǎn)線(xiàn)傳輸成為影響精度的重要因素,同時(shí)注塑機(jī)控制精度很大程度上受位置信號(hào)和溫度信號(hào)的采集精度的影響,因此有針對(duì)性的采用專(zhuān)門(mén)器件實(shí)現(xiàn)對(duì)該信號(hào)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?，F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)注塑機(jī)控制器在控制精度上和國(guó)外產(chǎn)品存在較大差距。國(guó)外先進(jìn)控制器普遍是在深刻理解注塑機(jī)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上有針對(duì)性地設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的,如貝加萊、Gefran等廠商均設(shè)計(jì)了專(zhuān)用于注塑機(jī)的

2、控制器,采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并使用高性能的芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵信號(hào)的采集。而國(guó)內(nèi)控制器多為通用型中央集成式,因此圍繞提高注塑機(jī)控制精度,如何在架構(gòu)設(shè)計(jì)、信號(hào)采集、抗干擾性、實(shí)時(shí)通信等方面獲得技術(shù)突破已成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。
　　針對(duì)注塑機(jī)的特點(diǎn),本文基于ePLC提出了一種集中分布式控制器設(shè)計(jì)方案,整個(gè)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(hào)采集模塊、模擬量輸出模塊等。引入CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),完成模塊間的通

3、信,實(shí)現(xiàn)IO遠(yuǎn)程分布。在溫度采集模塊和電子尺信號(hào)采集模塊實(shí)現(xiàn)中提出了數(shù)字化遠(yuǎn)傳的設(shè)計(jì)方法,即將模擬信號(hào)就地采集處理,通過(guò)CAN總線(xiàn)以數(shù)字信號(hào)的形式將數(shù)據(jù)傳送到主控制器。避免模擬信號(hào)在長(zhǎng)線(xiàn)傳輸過(guò)程中受到的干擾。
　　在注塑機(jī)溫度控制和運(yùn)動(dòng)控制中,多采用智能控制算法。針對(duì)算法執(zhí)行對(duì)處理器速率的要求以及對(duì)實(shí)時(shí)性的影響,在該設(shè)計(jì)方案中,提出了一種雙引擎架構(gòu)設(shè)計(jì)方法。即基于TI全新Concerto雙核微控制器,在ARM內(nèi)核引擎中實(shí)現(xiàn)通信管理

4、和邏輯過(guò)程控制,而在 DSP內(nèi)核引擎中實(shí)現(xiàn)算法過(guò)程,二者并行執(zhí)行。算法的執(zhí)行不會(huì)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間造成影響。該方案還設(shè)計(jì)了雙核間的通信接口,實(shí)現(xiàn)了雙核間的互斥和同步。該設(shè)計(jì)方法支持雙核引擎同步開(kāi)發(fā),明顯降低開(kāi)發(fā)周期。另外引擎基于CASS開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),支持現(xiàn)場(chǎng)編程。
　　實(shí)驗(yàn)證明,本控制器簡(jiǎn)化了注塑機(jī)電氣連線(xiàn),溫度信號(hào)和電子尺信號(hào)采集精度均達(dá)到了±0.01mm,位置控制精度達(dá)到±0.03mm,溫度控制精度達(dá)到±1℃。較好的達(dá)到了設(shè)計(jì)