专利名称：嵌入式吹瓶机控制器的制作方法
技术领域：
嵌入式吹瓶机控制器技术领域嵌入式吹瓶机控制器，专用于对吹瓶机工作过程的自动控制，属轻工机械领域，特别是属于机械控制领域。
背景技术：
塑料挤出吹塑中空成型加工，控制系统一般采用PLC、温控表、触摸屏 (工业人机界面)分散进行控制。这种控制系统的成本较高，控制界面较简单，分散控制，系统集成度不高；PLC只负责逻辑控制，而未将温控、通讯等控制集成，由于采用PLC控制，相当于已经通过了二次开发，功能已经固化；产品外观的档次较低。采用嵌入式控制技术，将计算机强大的图形化编程和模块化硬件结合在一起，建立具有高智能、高可靠性、高灵活性的吹瓶机控制系统，可以提升产品的核心竞争力。发明内容本实用新型针对一般吹瓶机控制系统的一些不足之处，采用嵌入式控制技术，将计算机强大的图形化编程和模块化硬件结合在一起，设计出一种具有高智能、高可靠性、高灵活性的吹瓶机专用控制器。控制器可实现吹瓶机全自动控制，包括挤出机温度控制、挤出速度控制、双工位动作协调控制等。本控制器的优点在于a、可扩展性；b、提高运算速度，实时性强；C、实时维修方便；d、软件编写采用C语言，结构紧凑，可读性强；e、控制效果大大提高。一种嵌入式吹瓶机控制器，其特征在于控制器由嵌入式DSP控制器1、输入设备 2、人机交互单元3、输出设备4、流程控制单元5、速度控制单元6、温度采样及控制单元7、壁厚控制单元8、位置控制装置14组成。DSP控制系统1通过总线和输入设备2、人机交互单元3、输出设备4、流程控制单元5、速度控制单元6、温度采样及控制单元7、壁厚控制单元 8、位置控制装置14相连接。DSP控制系统1是该控制器的核心模块，是开关量、模拟量控制相混合的系统，采用TI公司的DSP芯片TMS320F2812，具有192K寻址空间，分别为64K程序空间，64K数据空间和64K外部空间，具备很强的运算能力，因此该芯片达到了本系统对CPU性能的要求。为提高控制的可靠性、灵活性和可扩展性，DSP系统1模块通过总线与键盘操作接口 20、SRAM存储电路21、FLASH存储电路22、EEPROM存储电路23、IO扩展电路24、逻辑输入输出接口电路25、AD转换电路26、模拟输入接口电路27、液晶显示接口 28、DA转换电路 29、模拟输出接口电路30、232接口电路31、485接口电路32、CAN接口电路33、以太网控制及接口电路34等外电路相连接，相互配合完成对吹瓶机的工作控制。控制数据和控制程序通过输入设备2输入到DSP控制器1，共有六路模拟量输入， 经模拟量放大后通过总线输入到DSP控制器1进行运算处理。流程控制单元5分别和左模架电磁阀15、右模架电磁阀16相联接，控制左、右模具的移模、合模、揷笔、吹气、放气、开模等动作。速度控制单元6分别和主挤出电机9、副挤出电机10相连接，通过DA转换电路主要控制主、副挤出电机的变频器输出，从而控制挤出速度。温度采样及控制单元7和加热线圈11及热电偶12相连接，采用了 6路热电耦信息输入和6路控制信息输出至加热继电器，以检测和控制各点加热温度。壁厚控制单元8和伺服阀或电液比例阀13相连接，并通过位置检测装置14把伺服阀或电液比例阀的信息反馈到DSP控制器1，经DSP控制器1计算后送到壁厚控制单元 8，以控制壁厚。控制器算法实现吹瓶机双工位的动作匹配，输入、输出单元同时与两套模具的采样和控制执行机构相连接，分别传送输入、输出信息。为了实现左右模架工作匹配、不干涉、 确保成型产品尺寸一致，系统可对每一工步动作时间进行设定和修改，建立数学模型并主要考虑设定时间要大于等于实际工步动作时间、不分左右模架动作顺序等要求，然后由控制器自动进行计算和优化；同时实时检测动作周期时间以便调整。达到以下控制目标① 无论左模架先开、右模架后开还是右模架先开、左模架后开，系统都能自动实现左右动作时序匹配控制；②在线修改各工步时间，如上移、下移、开模、合模、插笔吹气等，系统都能自动实现左右动作时序匹配控制；③左右模架动作循环时间自检并自动调整平衡。本控制器采用了电子凸轮控制系统实现模具平移过程的快慢速自动控制。控制器系统软件利于嵌入式的运算优势，对吹瓶机的移模动程与移动速度可设置相应电子凸轮曲线，使得移模更平滑，工作效率更高，减少设备移模冲击，延长设备使用寿命。
；图1为嵌入式吹瓶机控制器结构示意图，图2为吹瓶机控制器线路连接示意图，图中1为DPS控制器、2为输入设备、3为人机交互单元、4为输出设备、5为流程控制单元、6为速度控制单元、7为温度采样及控制单元、8为壁厚控制单元、9为主挤出电机、 10为副挤出电机、11为加热线圈、12为热电偶、13为伺服阀或电液比例阀、14为位置检测装置、15为左模架电磁阀、16为右模架电磁阀、20为键盘操作接口、21为SRAM存储电路、22 为FLASH存储电路、23为EEPROM存储电路、24为IO扩展电路、25为逻辑输入输出接口电路、26为AD转换电路、27为模拟输入接口电路、28为液晶显示接口、29为DA转换电路、30 为模拟输出接口电路、31为232接口电路、32为485接口电路、33为CAN接口电路、34为以太网控制及接口电路。
具体实施方式
嵌入式吹瓶机控制器，由嵌入式DSP控制器1、输入设备2、人机交互单元3、输出设备4、流程控制单元5、速度控制单元6、温度采样及控制单元7、壁厚控制单元8、位置控制装置14以及总线、总线译码单元、组成。流程控制单元5分别和左模架电磁阀15、右模架电磁阀16相联接，速度控制单元6分别和主挤出电机9、副挤出电机10相连接，温度采样及控制单元7和加热线圈11及热电偶12相连接，壁厚控制单元8和伺服阀或电液比例阀13相连接。控制器CPU采用TI公司的DSP芯片TMS320F2812，主控模块电路配置如图2所示， 选取键盘操作接口 20、SRAM存储电路21、FLASH存储电路22、EEPROM存储电路23、IO扩展电路24、逻辑输入输出接口电路25、AD转换电路26、模拟输入接口电路27、液晶显示接口 28、DA转换电路29、模拟输出接口电路30、232接口电路31、485接口电路32、CAN接口电路 33、以太网控制及接口电路34和DSP控制器相配合。控制器算法实现吹瓶机双工位的动作匹配分别从左右两个模具的控制、加热单元获取模拟信号，输入到DSP处理器进行处理，处理后的控制信息分别输送到左右两个模具的相关执行机构。
权利要求1.一种嵌入式吹瓶机控制器，其特征在于控制器由嵌入式DSP控制器(1)、输入设备 (2)、人机交互单元(3)、输出设备(4)、流程控制单元(5)、速度控制单元(6)、温度采样及控制单元(7)、壁厚控制单元(8)、位置控制装置(14)组成，DSP控制器⑴通过总线和输入设备⑵、人机交互单元⑶、输出设备⑷、流程控制单元(5)、速度控制单元(6)、温度采样及控制单元(7)、壁厚控制单元(8)、位置控制装置(14)相连接。
2.由权利要求1所述的嵌入式吹瓶机控制器，其特征在于流程控制单元(5)分别和左模架电磁阀(15)、右模架电磁阀(16)相联接，速度控制单元(6)分别和主挤出电机(9)、 副挤出电机(10)相连接，温度采样及控制单元(7)和加热线圈(11)及热电偶(12)相连接， 壁厚控制单元(8)和伺服阀或电液比例阀(13)相连接。
3.由权利要求1所述的嵌入式吹瓶机控制器，其特征在于控制器采用了电子凸轮控制系统。
专利摘要一种嵌入式吹瓶机控制器，属轻工机械领域，用于对双工位吹瓶机的全工况自动控制，包括挤出机温度控制、挤出速度控制、双工位动作协调控制等。控制器由嵌入式DSP控制器1、输入设备2、人机交互单元3、输出设备4、流程控制单元5、速度控制单元6、温度采样及控制单元7、壁厚控制单元8、位置控制装置14组成。
文档编号B29C49/78GK202241954SQ20112041999
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者朱凡能, 舒柏和, 詹志明 申请人:金华汉生机电控制工程有限公司