注塑機(jī)原料溫度閉環(huán)控制設(shè)計(jì)
資源目錄里展示的全都有預(yù)覽可以查看的噢,,下載就有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=【QQ:11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=【QQ:197216396 可咨詢交流】====================
參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
1 陳萬林.塑料模具設(shè)計(jì)與制作教程.北京:北京希望電子出版社
2 彭建聲.模具技術(shù)問答.北京:機(jī)械工業(yè)出版社
3 編寫組.塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京機(jī)械工業(yè)出版社
4 丁化成.AVR單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社
5 朱曉強(qiáng),姚志石.8096/8098單片機(jī)原理及應(yīng)用.上海:復(fù)旦大學(xué)出版社
6 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社
7 王修才.單片機(jī)接口技術(shù).北京:復(fù)旦大學(xué)出版社
8 邊立秀,周俊霞.熱工控制系統(tǒng).北京:中國電力出版社
9 王樹清.工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)英語.浙江:浙江大學(xué)出版社
10 清華大學(xué)電子學(xué)教研組.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)出版社
11 郭鎖鳳.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).北京:航空工業(yè)出版社
12 張毅剛.MCS-51單片機(jī)設(shè)計(jì).黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
13 文豹.自動(dòng)控制理論.北京:機(jī)械工業(yè)出版社
14 黃俊.電力電子變流技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社
15 童白石.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)電子學(xué)教研組
16 高天元.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京:中四電力出版社
17 賴壽宏.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社
52
第1章 緒 論
第1章 緒 論
1.1 單片機(jī)及其發(fā)展
所謂單片機(jī)是指由一個(gè)芯片組成的微機(jī)系統(tǒng)。它包含了CPU,程序存儲(chǔ)器,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及各種I/O接口。
單片機(jī)又稱微機(jī)控制器,主要用于現(xiàn)代智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì),由20世紀(jì)初至今,單片機(jī)已有了30多年的發(fā)展歷史了,隨著產(chǎn)品智能化的需要和微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前已有上百家廠商生產(chǎn)幾千種型號(hào)的單片機(jī)。單片機(jī)正在向著高速低功耗,低成本的,多檔次,使用方便及外圍接口豐富等方面發(fā)展
1.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
單片機(jī)具有極為廣闊的應(yīng)用前景,主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)?
1.2.1 自動(dòng)控制
單片機(jī)在工業(yè)過程控制,機(jī)床控制,機(jī)器人控制,汽車控制,飛行器制導(dǎo)系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用,由于單片機(jī)建立了串行口,很容易建立雙機(jī)或多機(jī)之間的通訊聯(lián)系。從而為建立分布式控制系統(tǒng)制造了十分有利的條件,目前已有多種分布式控制系統(tǒng)用于工業(yè)控制之中。
1.2.2 智能儀器儀表
由于單元片機(jī)具有超微型化的特點(diǎn),并且具有無可比擬的高性能價(jià)格比,從而為儀器儀表的智能化提供了可能。大量的智能化儀器儀表應(yīng)運(yùn)而生。如:智能化示波器、智能化數(shù)字儀表待。
1.2.3 數(shù)字采集系統(tǒng)
由于單片機(jī)可以提供多路A/D輸入通道,因此很適應(yīng)于模擬量(溫度、壓力及流量等)輸入采樣系統(tǒng)。
1.2.4 計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的控制器
計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備五花八門,隨著單片機(jī)的發(fā)展,很多外部設(shè)備都使用單片機(jī)作為控制器,使這些外部設(shè)備智能化。智能化鍵盤、智能化顯示器、智能化打印機(jī)、智能化軟盤和硬盤、智能化驅(qū)動(dòng)器、智能化磁帶驅(qū)動(dòng)器、智能化繪圖儀等均可用單片機(jī)作為控制器。
1.2.5 家用電器
家用電器是單片機(jī)生產(chǎn)廠家競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的應(yīng)用領(lǐng)域。這個(gè)領(lǐng)域的特點(diǎn)是:量大、面廣、并且要求價(jià)格低廉。電飯鍋、電子游戲機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)、組合音響、錄像機(jī)等都使用單片機(jī)進(jìn)行控制。總之,單片機(jī)由于體積小,價(jià)格低,性能優(yōu)越,可靠性高,已廣泛地滲透到社會(huì)、生產(chǎn)、服務(wù)等領(lǐng)域。其廣闊的前景是無限光明的。所以工程技術(shù)人員有必要很好地掌握單片機(jī)的工作原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。
1.3 單片機(jī)的工業(yè)過程控制
所謂單片機(jī)的工業(yè)過程控制系統(tǒng)就是由單片微型計(jì)算機(jī)代替原來的中小型計(jì)算機(jī),對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)施自動(dòng)控制。它的基本組成與中小型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相同,也可分為三部分。其中第一部分是現(xiàn)場(chǎng)信息或數(shù)據(jù)采集及輸入通道。第二部分是單片機(jī)系統(tǒng)。第三部分是控制信息輸出通道的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第一部分用來對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,并把模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字量。然后輸入給單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)輸入的生產(chǎn)過程參數(shù),按照人們預(yù)先建立的數(shù)學(xué)模型及人們根據(jù)需要隨機(jī)輸入的控制要求進(jìn)行分析、計(jì)算、判斷并做出決策。然后由輸出通道發(fā)出各種控制信號(hào),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行實(shí)際控制。
在單片機(jī)組成的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中,也可根據(jù)生產(chǎn)過程的復(fù)雜程度和對(duì)精度的要求采用不同的控制方式,常用的控制方式由數(shù)字程序控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)與分級(jí)控制系統(tǒng)等。其中數(shù)字程序控制系統(tǒng)方式是將控制對(duì)象所要進(jìn)行的一系列操作按照其執(zhí)行的先后順序編寫程序,這些程序通常存在外部存儲(chǔ)器中,例如:磁帶、磁盤等。對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng),通常存在EPROM存儲(chǔ)器中。使用時(shí)將計(jì)算機(jī)EPROM存儲(chǔ)器插入相應(yīng)的插座上,這樣中央處理器僅作簡(jiǎn)單的運(yùn)算就能按其要求對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。這種控制系統(tǒng)控制規(guī)律簡(jiǎn)單,專用性強(qiáng),速度不高,常用在程序控制、順序控制和數(shù)值控制等場(chǎng)合,例如數(shù)字程序控制線切割機(jī)、數(shù)控機(jī)床、電腦繡花機(jī)、自動(dòng)定時(shí)控制裝置等。直接數(shù)字控制系統(tǒng)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)或單片機(jī)對(duì)多個(gè)被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果與給定值比較,再按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律(例如PID調(diào)節(jié))進(jìn)行控制計(jì)算,然后發(fā)出控制信號(hào),由執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)。監(jiān)督控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)或單片機(jī)按照描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出最佳給定值,送給模擬調(diào)節(jié)器或直接數(shù)字控制系統(tǒng),最后由模擬調(diào)節(jié)器或直接數(shù)字控制系統(tǒng)控制生產(chǎn)過程,使生產(chǎn)過程處于最佳狀態(tài)。分級(jí)控制系統(tǒng)也稱為分布控制系統(tǒng)。在一些生產(chǎn)過程比較復(fù)雜或者被控制的設(shè)備臺(tái)數(shù)較多的情況下,往往采用分級(jí)控制。它是將一個(gè)較大的復(fù)雜的集中控制系統(tǒng)分解為若干個(gè)較小的獨(dú)立系統(tǒng),分別由微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī)控制,或者將單臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī)控制,這一級(jí)稱為前級(jí)控制。前級(jí)控制一般多采用數(shù)字程序控制、直接數(shù)字控制方式,或者進(jìn)行巡回檢測(cè)。然后再在前級(jí)控制的上面設(shè)置一級(jí)監(jiān)督控制系統(tǒng),用為進(jìn)行全部生產(chǎn)過程的最佳控制和自適應(yīng)控制計(jì)算。在較大的多級(jí)控制系統(tǒng)中,還可以監(jiān)督控制的上面再增設(shè)一級(jí)生產(chǎn)管理級(jí),一方面對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和管理,另一方面根據(jù)控制要求指揮監(jiān)督控制級(jí)工作。
在以上的控制方式中,計(jì)算機(jī)承擔(dān)了全部的計(jì)算、分析、判斷和決策工作,使生產(chǎn)過程按照人們預(yù)定的要求進(jìn)行。近年來,隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展,尤其是單片機(jī)的產(chǎn)生與應(yīng)用,使自動(dòng)控制向前邁進(jìn)了一大步。由于單片機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,易于采取屏蔽措施,可在惡劣環(huán)境下工作,因此已成為自動(dòng)控制系統(tǒng)中主要的組成部分。但是,由于與中型機(jī)、大中型機(jī)比較,功能畢竟有限。因此單片機(jī)主要用于數(shù)字程序控制、直接數(shù)字控制、監(jiān)督控制、分級(jí)控制中的前級(jí)控制及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的巡回檢測(cè)。隨著半導(dǎo)體微電子技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)的功能還在不斷的增強(qiáng),因此應(yīng)用范圍還將繼續(xù)擴(kuò)大。
1.4 本設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)與目的
在工業(yè)生產(chǎn)中,電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如:在冶金工業(yè)、化學(xué)生產(chǎn)、電力工程、機(jī)械制造、和食品加工等許多領(lǐng)域中,人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中溫度進(jìn)行監(jiān)督和控制。采用單片機(jī)來對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大等特點(diǎn),而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo),從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此單片機(jī)對(duì)溫度的控制問題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的控制問題?,F(xiàn)在對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì),這不僅可以讓我所學(xué)過的知識(shí)得以升華,而且還能得到舉一反三和觸類旁通的效果。
1.5 小結(jié)
本章介紹了單片機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域,并主要介紹了它在工業(yè)控制方面的所發(fā)揮的作用和它在工業(yè)控制中的控制方式。溫度是工業(yè)控制中經(jīng)常被用到的模擬量,對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)是具有典型性和必要性的。
3
第2章 注塑機(jī)的工作過程及工藝
第2章 注塑機(jī)的工作過程式及工藝
2.1 注射成型工藝
注塑機(jī)注射成型工藝就是將塑料通過注射機(jī)螺桿旋轉(zhuǎn)而將料斗中粉粒漏入保持一定溫度的料筒之內(nèi),并輸送到料筒的前部而積聚,塑料的積聚給予螺桿反作用力使之后退,用限位開關(guān)來決定螺桿的后退距離,即決定了螺桿前部的塑料量。由于料筒保持30℃-80℃的受熱和螺桿的攪拌,使料筒前部的塑料達(dá)到粘稠狀態(tài)。此時(shí),開動(dòng)連接在螺桿后面的注射活塞,則熔融塑料即以高壓、高速通過料筒噴嘴和安裝有注射機(jī)定模板上的定模部分的澆口套及澆道系統(tǒng)注入模腔內(nèi)。熔料在模具內(nèi)冷卻硬化到一定時(shí)間后,鎖模機(jī)構(gòu)松壓并帶動(dòng)其動(dòng)模板與定模板沿分型面分開,利用頂出機(jī)構(gòu)把塑件從模具內(nèi)頂出,完成注射成型的全過程。
2.2 熱塑性塑料注射成型過程及原理
2.2.1 進(jìn)料階段
將塑料放入注射機(jī)料斗中,由螺桿或柱塞將定量的塑料推入注射機(jī)料筒內(nèi)。
2.2.2 預(yù)熱階段
塑料在保持一定溫度的料筒內(nèi)預(yù)熱并成粘稠狀態(tài)。料筒的溫度一般為30℃-80℃
2.2.3 合模階段
模具沿分型面可分為定模部分和動(dòng)模部分。安裝時(shí)定模以定位圈或澆口套與注射機(jī)定模板上的定位孔配合并將定模部分緊固在定模板上,動(dòng)模則緊固在注射機(jī)動(dòng)模板上,待塑料預(yù)熱到粘稠狀態(tài)時(shí),注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)推動(dòng)其動(dòng)模將動(dòng)模與定模鎖緊合模。
2.2.4 注射階段
當(dāng)模具合模后,啟動(dòng)注射機(jī)液壓缸中的活賽,推動(dòng)料筒中的螺桿,并以40-130Mpa的壓力,將注射料筒中已加熱成均勻熔融的塑料,通過料筒噴嘴和定模部分的澆口套及澆道系統(tǒng)注入定模與動(dòng)模鎖緊后組成的型腔內(nèi)。
2.2.5 保壓階段
塑料充滿型腔后需保持一定時(shí)間的注射壓力,并使型腔內(nèi)有足夠的壓力,以對(duì)塑料收縮時(shí)行補(bǔ)料,使塑件密實(shí),同時(shí)塑件在模內(nèi)冷卻定形。
2.2.6 開模卸件階段
塑件在模具型腔中冷卻硬化到一定強(qiáng)度后,注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)松壓并帶動(dòng)動(dòng)模板使動(dòng)模與定模沿分型面分開,開啟模具。并由注射機(jī)上的頂出機(jī)構(gòu),推動(dòng)動(dòng)模部分的頂出系統(tǒng),將塑件從模具內(nèi)頂出即可卸下塑件。
經(jīng)過上述六個(gè)階段后,即可制成塑件。依此循環(huán)下去可成都市批量生產(chǎn)。
2.3 料筒的預(yù)熱
塑料粉粒注入料筒后的溫度應(yīng)是逐步上升的,范圍為30℃-80℃。最終達(dá)到粘稠狀態(tài)。一般的注塑機(jī)從前到后共分四段。本設(shè)計(jì)中前三段溫度達(dá)到60℃,設(shè)定第四段的溫度為60℃-80℃,為了讓每段的溫度都保持在各自的范圍內(nèi),對(duì)每個(gè)加熱圈都進(jìn)行閉環(huán)控制,利用熱電偶作為傳感元件,用PID數(shù)字調(diào)節(jié)器對(duì)電熱圈進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)導(dǎo)通的半波個(gè)數(shù)來控制電熱圈的功率使溫度保持在規(guī)定范圍內(nèi)。流程圖如圖2-1。
圖2-1 用單片機(jī)控制電熱圈工作
Fig.2-1 resistance coil works under the control of 8031 singlechip
2.4 小結(jié)
本章主要介紹了注塑機(jī)的工作原理、成型過程和成型工藝。對(duì)料筒的預(yù)熱進(jìn)行了詳細(xì)介紹。為更好的設(shè)計(jì)注塑機(jī)的溫度控制系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。
5
結(jié) 論
結(jié) 論
注塑機(jī)的溫度控制控制系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計(jì)出來了。此溫度控制系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單、靈活、易維護(hù)等特點(diǎn)。
本設(shè)計(jì)所用器件都是一些價(jià)格較低的器件,所以從整體來說價(jià)格低廉;由于系統(tǒng)每個(gè)部分都具有獨(dú)性,所以當(dāng)其中一個(gè)器件損壞時(shí),只需更換此器件,對(duì)其它元件是沒有影響的。所以此系統(tǒng)維護(hù)起來非常簡(jiǎn)單。
在工業(yè)生產(chǎn)中,溫度是常用到的主要被控參數(shù)。例如:在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、機(jī)械制造和食品加工等領(lǐng)域中,人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。采用單片機(jī)來對(duì)它們進(jìn)行控制,不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等特點(diǎn)。而且可大副度提高被控溫度的指標(biāo),從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,因此單片機(jī)對(duì)溫度的控制已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
本設(shè)計(jì)采用的器件都是一些很基本的器件。根據(jù)生產(chǎn)過程的實(shí)際情況,我們可以選擇更合適控制指標(biāo)的硬件系統(tǒng)。例如:在MCS-51基礎(chǔ)上研發(fā)的AVR系統(tǒng)單片機(jī),它具有很高的運(yùn)算速度。它里面具有快速存取RISC存儲(chǔ)器,傳統(tǒng)的基于累加器的結(jié)構(gòu)需要大量的程序代碼以實(shí)現(xiàn)累加器和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。在AVR單片機(jī)中,可以避免傳統(tǒng)的累加器和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸造成的頸瓶現(xiàn)象。所以它常用在實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合。
因此在不同的場(chǎng)合,不同的時(shí)間,系統(tǒng)都需要選擇最合適的器件,以更好的適應(yīng)控制的要求。
39
致 謝
致 謝
在此論文完成之際,我要給予我耐心指導(dǎo)和幫助的李惠光老師表達(dá)最真誠的謝意和最深切的敬意!
在論文設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,李老師都給我提供一些中肯的建議,使我受益匪淺。設(shè)計(jì)之初真的不知該從何下手,多虧李老師的細(xì)心指導(dǎo),才使我漸漸的步入設(shè)計(jì)的正軌。才有今天的順利完成。真的感激李老師,他的一絲不茍的學(xué)者精神和人格魅力真的令我欽佩。
同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭钠渌蠋熂巴瑢W(xué),表達(dá)衷心的謝意!
53
Dissertation for the bachelor Degree in Engineering
CLOSED LOOP TEMPERATURE CONTROL OVER RAW MATERIAL OF INJECTION MOULDER
Candidate: Yang Jinhua
Supervisor: Prof.Li Huiguang
Academic Degree Applied for: bachelor of Engineering
Speciality: Automation
University: Yanshan University
收藏
編號(hào):41589766
類型:共享資源
大小:190.65KB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2021-11-21
50
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
注塑
原料
溫度
閉環(huán)控制
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
-
資源目錄里展示的全都有預(yù)覽可以查看的噢,,下載就有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=【QQ:11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,原稿可自行編輯修改=【QQ:197216396 可咨詢交流】====================
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請(qǐng)勿作他用。