一种基于arm的低压注塑设备控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于注塑设备领域，涉及一种低压注塑设备的控制系统，具体涉及一种基于ARM的低压注塑设备控制系统。
【背景技术】
[0002]目前低压注塑设备已经大量应用于工业生产，但依然存在着很多无法克服的问题，如:(1)自动化程度:大部分现有低压注塑设备控制系统仅完成低压注塑的基本生产工序，对生产过程中的关键参数如注射压力、注射温度等状态监测不到位或监测精度有限，控制方式较为简单。从而导致了低压注塑设备生产时间加长，缩短设备使用寿命；(2)高端控制系统成本较高:现有高端低压注塑设备控制系统可以部分解决问题1中提出的不足，但其基于PLC系统进行控制的特点直接提高了整个控制系统的制造成本；(3)使用模式:采用触摸屏控制的方式，由于触摸屏固有的内存、处理能力等具有先天缺陷，使得低压注塑设备控制方式简单，操作繁琐、精度较低。
【发明内容】
[0003]针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种基于ARM的低压注塑设备控制系统，以克服现有技术存在的控制精度低、操作繁琐、管理混乱、控制系统成本高等难题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种基于ARM的低压注塑设备控制系统，它包括ARM控制单元、与所述ARM控制单元相通讯用于输入信息和反馈生产状态的人机交互单元、与所述ARM控制单元相通讯用于采集生产信息的信息采集单元以及与所述ARM控制单元相通讯用于接收其控制信号的生产执行单元。
[0005]优化地，所述人机交互单元包括与所述ARM控制单元相通讯的键盘、与所述ARM控制单元相通讯用于反馈生产状态的指示灯以及与所述ARM控制单元相通讯用于输入信息并反馈生产状态的触摸屏。
[0006]进一步地，所述触摸屏包括具有不同使用权限和用户界面的至少生产工人、维修人员、设计人员和管理人员四种用户组。这样用户管理更为合理，考虑到不同类型的用户对设备要求的不同，设计如:生产工人、维修人员、设计人员以及管理人员等多种用户类型的的用户组。不同用户组拥有不同的使用权限及用户界面，从而使对设备的使用及管理更加合理和安全。工作人员各司其职，缩短了各个岗位系统操作的时间。
[0007]优化地，所述信息采集单元由分别与所述ARM控制单元相连接的多个控制开关和多个传感器组成。
[0008]优化地，所述生产执行单元包括变频电机、连接在所述变频电机和所述ARM控制单元之间的变频器、执行器以及连接在所述执行器和所述ARM控制单元之间的继电器。
[0009]本发明的有益效果在于:本发明采用ARM控制单元，它具有强大的数据信息处理能力，从而可以进行实时高精度的如温度、压力等生产状态信息采集及后续处理；同时将控制指令实时传送至各组成单元，配合着控制算法使生产过程中的加热或加压曲线更加平滑，鲁棒性更加良好。
[0010]本发明对关键生产参数进行记录有助于生产信息汇总，并且可以为生产质量检测提供分析数据；同时，长时间生产历史记录可对低压注塑设备结构升级优化和生产工艺改进提供数据支持。利用ARM系统可大量扩充存储空间以及片上多种通信方式的特点，可以近乎无限时工作以及将数据通过指定途径传送至服务器中，供相关人员查询及记录。
[0011 ]本发明基于ARM的低压注塑设备控制系统控制精度高，产品利用率及生产效率高，可进行大量的系统资源扩展升级，对不同用户均有友善的人机界面。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明基于ARM的低压注塑设备控制系统的原理图；
附图2为本发明基于ARM的低压注塑设备控制系统的结构示意图；
其中，10、ARM控制单元;20、人机交互单元;201、键盘;202、指示灯;203、触摸屏;30、信息采集单元;301、控制开关;302、传感器;40、生产执行单元;401、变频器;402、继电器;403、变频电机;404、执行器。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述:
如图1和图2所示的基于ARM的低压注塑设备控制系统，它主要包括ARM控制单元10、人机交互单元20、信息采集单元30和生产执行单元40。
[0014]其中，ARM控制单元10为各芯片公司基于ARM架构生产的Μ⑶及其外围电路，它具有多个I/O管脚，并包括多个内部定时器、多条中断线以及具有多形式多级别中断服务功能的中断分系统(中断机构和中断处理程序统称为中断分系统);ARM控制单元10内置高精度ADC和DAC，以方便模拟信息采集及指令输出；同时还支持多种方式通信以完成与其它设备的通信功能;具有保证时间准确性的高精度时钟。这样的ARM控制单元10具有强大的数据信息处理能力，从而可以进行实时高精度的如温度、压力等生产状态信息采集及后续处理；同时将控制指令实时传送至如电机及加热棒等执行器中，配合着控制算法使生产过程中的加热或加压曲线更加平滑，鲁棒性更加良好。更重要的是，它能够对关键生产参数进行记录，而有助于生产信息汇总并可以为生产质量检测提供分析数据;长时间生产历史记录可对低压注塑设备的结构升级优化和生产工艺改进提供数据支持。利用ARM控制单元10可大量扩充存储空间以及片上多种通信方式的特点，可以近乎无限时工作以及将数据通过指定途径传送至服务器中，供相关人员查询及记录。
[0015]人机交互单元20与ARM控制单元10相通讯，它包括分别与ARM控制单元10相通讯的触摸屏203、按键201及指示灯202，人机交互单元20通过组态软件进行与ARM控制单元10进行实时信息交互，从而达到界面管理、数据处理、事件处理及历史记录的实时性要求，同时根据不同用户(生产工作人员、维修人员、设计人员、管理人员等)具有不同的用户组，不同用户组拥有不同的使用权限及用户界面，从而使对设备的使用及管理更加合理和安全，工作人员各司其职，缩短了各个岗位系统操作的时间。低压注塑设备的生产计划由触摸屏203或按键201进行输入，同时触摸屏203或指示灯202进行生产状态反馈;完成了生产指令(生产计划或生产信息)和生产状态反馈的功能。
[0016]信息采集单元30也与ARM控制单元10相通讯，它包括分别与ARM控制单元10相连接的控制开关301和多个传感器302组成。控制开关301可以包括安全光幕开光、行程开关等常见器件，而传感器302则包括温度传感器PT100等常见器件。温度传感、行程开关等进行生产过程的组态监测，同时利用安全光栅等传感器进行生产安全状态的监测，如系统温度及压力是否在安全范围内、是否有人进入非安全工作空间等，从而保证整个生产过程中工作区的温度、压力等关键参数被实时采集和记录，这些数据信息(生产信息)通过ADC采集至ARM控制单元10中。
[0017]生产执行单元40与ARM控制单元10相通讯，用于接收其发送的控制信号，进行对应的动作。它包括变频器401、继电器402、变频电机403和非变频电机的执行器404(如加热棒等)，通过发送信号给变频器401以控制变频电机403的状态，通过发送信号给继电器402以控制如加热棒的执行器404的状态，即利用ARM控制系统对低压注塑设备的重要执行器进行稳定、准确的控制，如:物料加热、气动力传输、锁模和开模等动作，以按照工艺要求标准完成生产过程的控制，从而精确控制生产过程中的关键参数(如注射压力、注射温度等)。
[0018]由此可见，ARM控制单元10能够通过外部电路进行信息交互、采集及控制，从而按照工艺要求完成整个生产流程的控制，从而保证生产工序严格按照生产工艺要求进行。
[0019]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于ARM的低压注塑设备控制系统，其特征在于:它包括ARM控制单元(10)、与所述ARM控制单元(10)相通讯用于输入信息和反馈生产状态的人机交互单元(20)、与所述ARM控制单元(10)相通讯用于采集生产信息的信息采集单元(30)以及与所述ARM控制单元(10)相通讯用于接收其控制信号的生产执行单元(40)。2.根据权利要求1所述的基于ARM的低压注塑设备控制系统，其特征在于:所述人机交互单元(20)包括与所述ARM控制单元(10)相通讯的键盘(201)、与所述ARM控制单元(10)相通讯用于反馈生产状态的指示灯(202)以及与所述ARM控制单元(10)相通讯用于输入信息并反馈生产状态的触摸屏(203)。3.根据权利要求2所述的基于ARM的低压注塑设备控制系统，其特征在于:所述触摸屏(203)包括具有不同使用权限和用户界面的至少生产工人、维修人员、设计人员和管理人员四种用户组。4.根据权利要求1所述的基于ARM的低压注塑设备控制系统，其特征在于:所述信息采集单元(30)由分别与所述ARM控制单元(10)相连接的多个控制开关(301)和多个传感器(302)组成。5.根据权利要求1所述的基于ARM的低压注塑设备控制系统，其特征在于:所述生产执行单元(40)包括变频电机(403)、连接在所述变频电机(403)和所述ARM控制单元(10)之间的变频器(401)、执行器(404)以及连接在所述执行器(404)和所述ARM控制单元(10)之间的继电器(402)。
【专利摘要】本发明公开一种基于ARM的低压注塑设备控制系统，它包括ARM控制单元、与所述ARM控制单元相通讯用于输入信息和反馈生产状态的人机交互单元、与所述ARM控制单元相通讯用于采集生产状态信息的信息采集单元以及与所述ARM控制单元相通讯用于接收其控制信号的生产执行单元。本发明基于ARM的低压注塑设备控制系统控制精度高，产品利用率及生产效率高，可进行大量的系统资源扩展升级，对不同用户均有友善的人机界面。
【IPC分类】B29C45/76
【公开号】CN105479703
【申请号】CN201511008458
【发明人】包建东, 朱建晓
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月29日