Page 78 - 《橡塑技术与装备》2017年22期（11月下半月塑料）
P. 78
橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Plastics)
一种恒定功率的变量泵驱动回路主要是根据变量泵的 其中 k—— 比例系数，k=60q/p。
实际输出压力进行调节的，能够保证与恒定的功率之 利用公式（3）可以计算每一个流量对应的频率，
间的适应性。一般来说，在注塑机液压系统中使用比 具体的公式是 ：
例变量泵对压力和流量进行控制时，基本可以满足注 f=Q/k （4）
塑机在工作过程中对压力和流量的变化需求。但是这 根据公式（4）可以对注塑机变频器中的每一个工
种控制系统的结构相对复杂，投入资金也比较高，并 艺阶段的流量进行转换，从而确定每个流量对应的频
且在控制过程中不容易操作，也不利于后期维护和检 率 [5] 。
修，经济效益相对较差。另外，这种控制方法对压力 2.3 注塑机变频控制器的硬件系统
和流量的控制的节能作用也比较有限，社会效益较低。 注塑机变频控制器的主要包括 ：微处理器、液晶
显示器、存储器、比例阀变频器等，这些部件被分为
2 注塑机变频控制器的流量控制原理分析 上位机和下位机。整个注塑机控制系统的硬件结构，
如图 1 所示。在选择微处理器时，尽量选择性能较好
2.1 注塑机变频器的控制原理
的单片机，才能保证注塑机变频控制器对微处理器的
在注塑机运行过程中，液压油泵的负载功率是注
计算速度和存储容量的需求。在注塑机控制器的硬件
塑机整体负载功率的 70% 左右，并且注塑机的生产方
中，上位机的主要功能是控制个、注塑机在运行过程
式是以压力和流量的不断循环变化为主的，并且这种
中各种工艺的参数值，例如，对注塑机液压系统的压
变化是不间断的，因此，注塑机对压力和流量的反应
力、流量、时间等的控制，并且还能够对注塑机的工
速度要求较高。而在变频控制器发展初期价格相对较
作状态进行全面监控。液晶显示器主要是对注塑机运
[4]
高，限制了其在注塑机中的应用和推广 。目前，注
行过程中的参数数值、字母、曲线以及各种图形进行
塑机变频控制器可以借助压力比例阀和对液压系统的
显示。而时钟主要的、是对年、月、日、时等时间进
压力进行控制和调节，通过对电机和油泵的转速进行
行显示。而下位机主要任务是完成对注塑机控制器的
有效控制完成对液压系统的流量的控制。
各种数据信息的采集和整理，并对工作过程进行一定
2.2 变频器的频率确定分析
的控制。另外，下位机还可以通过通信接口和上位机
在注塑机中使用变频器后能够去掉一个比例流量
进行信息传输和接收。下位机中的微处理器主要是对
阀，对系统结构有一定的简化作用。而注塑机工作运
注塑机的行程开关和电磁阀开关进行扫描输入，还可
转中的每一个工艺对液压系统的流量都不相同，变频
以进行六路温度采集工作，另外还能够完成对位置尺
器可以依照预先设定的数值进行输出，保证频率信号
的采样以及和 12 位 A/D 转换，与此同时，可以对接
和变频器之间相互对应，这样就可以对油泵电机进行
收后的上位机参数利用 D/A 转换成模拟数值，对压力
不同的转速控制，满足注塑机不同生产阶段对液压系
比例阀和流量比例阀进行控制和输出。控制面板的主
统的流量需求，并且能够大大降低溢流损失，达到节
要功能是对压力和流量的信号进行控制，并且能够借
能的目的。经过计算后，得出一系列的数学公式如下
助 D/A 转换器将压力和流量信号转化成相对应的电压
所示 ： 信号，这样能够避免信号在传输过程中收到其他电磁
电机转速和油泵流量之间的数学关系 ： 信号的干扰，保证输出信号的准确性。
Q=nq （1）
Q—— 油泵流量 ;
n—— 电机转速（下文公式中 n 相同）；
q—— 油泵的排量。
电机转速公式为 ：
n = 60f/p （2）
f—— 电频频率 ； 图 1 注塑机控制器硬件系统结构图
p—— 磁极对数。
根据前公式（1）（2），可以得出 ： 3 变频器在注塑机变频控制器中的应用优势
Q=60fq/p=kf （3） 变频器中的内置 PID 控制器能够对注塑机液压系
·62· 第 43 卷 第 22 期
