[实用新型]基于单片机的全电动注射成形机的控制器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机的全电动注射成形机的控制器，专门用于全电动注射成形机的微机控制系统。

背景技术

近年来，随着新型材料的涌现和要求使用高精度注射成形件范围的扩大，以及绿色环保意识的日渐增强，人们对注射成形机的要求越来越高，高速、高效、精密、节能、低噪声以及高自动化成为注射成形机生产厂家所追求目标。这种发展趋势一方面体现在机械和控制领域中新技术不断应用到注射成形机的设计与制造中，另一方面则体现在全电动注射成形机的兴起。在我国全电动注射成形机还是空白，没有一家企业正式批量生产。原因是核心技术掌握在国外厂商手里，例如主要配件伺服电机和滚珠丝杆均依赖进口，以及专用、先进的控制技术相对落后，这样带来生产成本大幅提高等难题。国内企业正致力于研究先进的控制技术，开发高性能、低成本的全电动注射成形机控制技术。

发明内容

由于目前全电动注射成形机核心技术伺服电机、滚珠丝杆、先进的控制技术都掌握在国外厂商手里，我国要在注射成形机行业有一席之地，不仅要积极发展基础工业技术，而且应该从先进的控制技术着手。因此，开发高性能、低成本的全电动注射成形机控制器，成为目前研究的重点和突破口。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用廉价的MCS-51单片机控制代替价格较贵的专用注射成形机控制器，设计高性能低成本的全电动注射成形机控制器。采用单片机做处理器，配上适当外围电路，控制器设计灵活、扩展方便、成本低，整机成本降低。本实用新型控制器由4个MCS-51系列单片机组成，包括1个主单片机(主机)和3个从单片机(从机)，系统主要分为三个部分，包括人机界面、伺服控制单元、温度控制单元。由主机控制人机界面、系统I/O扩展以及系统任务调度，其中人机界面包括液晶显示和操作键盘；#01单片机(从机1)控制射台移动、顶针进退以及注射伺服单元，驱动相应伺服电机分别完成射台移动、顶针进退以及注射工艺过程；#02单片机(从机2)控制预塑、锁模和调模伺服单元，驱动相应伺服电机分别完成预塑、开模、锁模和调模工艺过程；#03单片机(从机3)控制温度调节单元以及其它辅助单元。主从4个单片机与I²C EEPROM都作为I²C总线的一个节点挂接在I²C总线上，实现多个单片机之间的信息交换与资源共享。软件方面采用模糊PID控制理论进行模块化控制，不需采用高精度传感器就可达到较高的控制精度。

本实用新型的有益效果是，采用MCS-51单片机作控制器的控制效果接近专用控制器，而且低成本、结构简单、易于扩充、鲁棒性好、性能稳定可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是全电动注射成形机的微机控制系统框图。

图2是#01单片机伺服电机控制单元框图。

图3是#02单片机伺服电机控制单元框图。

图4是#03单片机温度控制部分框图。

图5是主机控制人机界面部分框图。

图中1.液晶显示，2.人机界面，3.主单片机数据总线，4.操作键盘，5.#00主单片机(主机)，6.控制器单元，7.I²C EEPROM汉字库，8.系统I/O扩展，9.#01从单片机(从机1)，10.#02从单片机(从机2)，11.#03从单片机(从机3)，12.I²C总线，13.从机数据总线，14.缓存器54HC573，15.开模合模伺服单元，16.传感器，17.开模合模伺服电机，18.顶针伺服电机，19.调模伺服电机，20.伺服控制单元，21.顶针伺服单元，22.调模伺服单元，23.射台移动伺服单元，24.射台移动伺服电机，25.注射伺服电机，26.预塑伺服电机，27.注射伺服单元，28.预塑伺服单元，29.从机3联络信号，30.固态继电器，31.温度控制部分执行单元，32.加热器，33.加热部位，34.I²C EEPROM参数库，35.信号放大，36.多路转换开关，37.热电偶，38.液晶显示控制信号，39.液晶显示接口，40.矩阵键盘。

具体实施方式

一、主机控制部分

图1是全电动注射成形机的微机控制系统框图。