一种橡胶注射成型机节能控制系统，包括变频驱动电机、液体压力和流量传感器、温度传感器和电源电路，节能控制系统由监测控制器、工艺流程控制模块、温度采样及控制模块和变频驱动控制模块组成；工艺流程控制模块、温度检测及控制模块和变频驱动控制模块的输入端和输出端分别与监测控制器的输出端和输入端相连接。对工艺流程主要参数控制变频节能，实现了负载流量匹配，解决了注射成型机液压系统长期存在的溢流多，耗费能量大的问题。每一监测控制器并联到同一主机工作站上，通过主机的控制软件检查控制各个监测控制器的数据，实现现场数字化管理。还可以通过互联网把数据传递主机工作站控制中心，实现远程控制节能、诊断及维修服务。
Energy saving control system of rubber injection molding machine
A control system of rubber injection molding machine energy saving, including motor, liquid pressure and flow sensor, a temperature sensor and a power supply circuit, energy-saving control system by monitoring controller, process control module, temperature control module and sampling and variable frequency drive control module; process control module, temperature detection and control module and variable frequency drive input and output control module respectively and monitoring the output end of the controller and is connected to the input terminal. The main parameters of the process control, frequency conversion energy saving, load flow matching is realized, and the overflow and energy consumption of the injection molding machine hydraulic system are solved for a long time. Each monitoring controller is connected in parallel to the same host workstation, and the data of each monitoring controller is checked and controlled by the control software of the host computer, and the on-site digital management is realized. It can also transfer data to the host workstation control center through the Internet, and realize remote control, energy saving, diagnosis and maintenance services.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种变频节能控制系统，特别是橡胶注射成型机驱动电机的变频节能控制技术，在对橡胶注射成型机工艺流程控制的同时实现群体集中控制和远程节能监管。
技术介绍
各种驱动电机由于工作环境的变化，其负载也跟随变化，因此固定的功率输出与实际负荷的差异所产生的能量浪费，成为驱动电机当前节能的研究方向之一。在橡胶注射成型机液压系统中，选泵的原则一般是根据系统的最大流量再加上一定的裕量。在实际生产过程中，驱动电机总以稳定的转速带动液压泵输出工况所需的最大流量，但在橡胶注射成型机工作循环过程，各个环节所需的流量是不相同的，在小流量时，多出来流量通过比例溢流阀溢流，这就造成大量的能量浪费；再是在液压循环过程中，实际需要的流量越小，节流阀和溢流阀工作越频繁，溢流、节流损耗越大，油升温越快，不但耗能越大而且由于油温上升使工况产生变化影响系统的稳定运行。CN1140859C提出一种变频与电液比例技术复合调速系统和方法，该方法通过检测作动缸活塞位置信号，经微机处理后同时发出调节溢流、节流及调频信号，同时对溢流阀、节流阀和油泵电机进行调整，具有一定的节能效果，但依赖溢流入作动缸使活塞杆位移产生信号严重滞后，而且在溢流量为零或无限大时活塞杆处在不动作位置都为无信号，因此单靠检测活塞杆位置可靠性差以及其他不可忽视的变化，例如环境温度和油温的变化，因此需要设计一种通过对实际工艺参数的检测包括系统温度的检测，达到及时控制驱动电机按需输出，提高节能效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前橡胶注射成型机在能源消耗所存在的问题，设计一种直接监测动作过程中的工艺参数，把当时工艺参数换算成所需流量实现对驱动电机的转速控制。本专利技术另一个目的是将若干个橡胶注射成型机通过监测控制模块组成控制群体并同主工作站互连，实现控制群体的数字化管理，并通过互联网把数据传递到监管中心，实现远程诊断及升级节能管理。本专利技术以下述技术方案实现上述目标橡胶注射成型机节能控制系统，它包括变频驱动电机、液体压力和流量传感器、温度传感器和电源电路，其特征在于节能控制系统由监测控制器、工艺流程控制模块、温度采样及控制模块和变频驱动控制模块组成；工艺流程控制模块、温度检测及控制模块和变频驱动控制模块的输入端分别与监测控制器的输出端相连接，工艺流程控制模块、温度检测及控制模块和变频驱动控制模块的输出端分别与监测控制器的输入端相连接。橡胶注射成型机节能集中控制系统，其特征在于设一个由微机作主工作站的控制中心，其输出及输入端分别与若干个监测控制器的输出和输入端相连接，其中任一监测控制器的输出及输入端还分别与工艺流程控制器、温度检测及控制器和变频驱动控制器的输出及输入端相连接。在主机工作站微机系统设计安装了“橡塑注射成型节能控制系统”服务软件，通主机工作站上安装的服务软件就可以实现与主机站相连的各个监测控制器的数据交流，实现集中管理各橡胶注射成型机的生产，以及远程维护。影响注射成型机能耗的主要因素有注射量、注射压力和注射速率，塑化能力、合模力、模具及合模装置的基本尺寸对机器的能耗也有影响。注射系统的动力传递装置是注射油缸，而注射油缸的流量和压力来源于由驱动电机带动的齿轮泵，因而注射成型机节能控制归结于对驱动电机转速的控制，基于控制驱动电机的转速能达到控制泵的流量，首先根据橡胶注射成型机的工艺流程要求确定变频装置输出基于流量变化的频率信号Fq＝K1×D×Fmax其中K1为增益系数，可根据不同的机器及液压系统调整，D为当前工艺设定的系统流量，Fmax为变频驱动装置输出的最高频率，Fq基于系统流量变化的频率信号。其次要根据当前工艺条件下系统的设定压力T1对上述得到的频率作适当修正。为了维持稳定的流量及压力，电机转速必须大于系统所需要的某一最低转速，这个最低转速随系统压力的不同而不同，可通过事先测定得到Fp。再是还要根据电机的额定功率P1结合当前工艺流程对输出频率进一步修正。因此根据监测当前工艺条件下变频器输出的频率。fmax＝K2×P1/T1其中K2为增益系数，可根据不同的机器及液压系统调整，P1为电机的额定功率，T1为当前工艺的定量泵油压压力。综上，控制系统的输出频率f为 因此对当时工艺流程检测为分别检测系统的油压T1当前工艺系统流量D、电机运行额定功率P1，经过微机处理计算后输出控制信号至变频器调节驱动电机输出频率，从而控制电机的转速。当前工艺条件还包括环境温度和油温的升高，由于橡胶成型机中还存在对橡胶原料的加温熔融工艺，这在环境温度变化时例如冬春季节与夏秋季节所需能耗差别极大，因此，检测环境和油温，也是系统节能的一部份，通过设定工作温度和实时温度检测比较，既计算机确定最合适的加热输出控制量。监测控制器根据模具参数设定动作压力T1、流量D、电机运行额定功率P1等工艺参数，通过485通讯口传递到工艺流程控制模块，通过工艺流程模块的计算程序，得到系统输出的频率值f并把该频率由485通讯口传递至电机变频驱动模块控制驱动电机的转速。本专利技术由工艺流程控制模块对工艺流程主要参数控制实现对系统的变频节能控制，变频调速响应快，实现了负载流量匹配，解决了注射成型机液压系统长期存在的溢流多，耗费能量大的问题，这是本专利技术显著进步之一。本专利技术的另一显著进步是将多个成型机联机控制，每一监测控制器并联到同一主机工作站上，通过主机的控制软件检查控制各个监测控制器的数据，实现现场数字化管理。还可以通过互联网把数据传递主机工作站控制中心，实现远程控制节能、诊断及维修服务。附图说明图1为本专利技术的节能控制系统框图。图2为监测控制器结构框图。图3为监测控制器电路图。图4为工艺流程控制模块结构框图。图5为工艺流程控制模块电路图。图6为温度采样及控制模块框图。图7为温度采样及控制模块电路图。图8为变频驱动控制模块结构图。图9为变频驱动控制模块电路图。具体实施例方式监测控制器(A、B、C......)结构，参看图2和图3，监测控制器1由分别接于其输入端输出端复位电路2、数据存储器3、逻辑译码4、485通讯口5、LCD显示6、网络接口7和键盘指示灯8组成。监测控制主芯片电路1CPU芯片为INTER80196KC。复位电路2复位电路主要采用IMP809及二极管D20，在非正常情况下可以使系统复位，从而保证系统的正常工作。数据存储器3采用存储器芯片27C512扩展程序空间、采用芯片28C256扩展模具参数存贮空间。逻辑译码4采用LT公司的芯片GAL16V8进行逻辑译码，选通各个芯片工作。485通讯口5接口采用芯片75LBC184及电阻R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57，电容C51、C52构成标准485异步通讯电路，与其它功能模块进行数据交换。LCD显示6数据总线通过芯片74LS245与液晶屏相连，把需要显示的数据传递给液晶屏。网络接口7通过芯片MAX485及N71、N72、N73，电阻R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77，电容C71、C72、C73构成网络接口，通过此接口可以实现与主机工作站的互连。键盘指示灯8由发光二极管L80，按键K80，电阻R81、R82、R83组成，共有64个按键电路，7个指灯，图3仅描出一组。监测控制器是这样工作的，用户可以通过监测控制器上的键盘8和液晶显本文档来自技高网...
【技术保护点】
橡胶注射成型机节能控制系统，它包括变频驱动电机、液体压力和流量传感器、温度传感器和电源电路，其特征在于节能控制系统由监测控制器、工艺流程控制模块、温度采样及控制模块和变频驱动控制模块组成；工艺流程控制模块、温度检测及控制模块和变频驱动控制模块的输入端分别与监测控制器的输出端相连接，工艺流程控制模块、温度检测及控制模块和变频驱动控制模块的输出端分别与监测控制器的输入端相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金波，李勇，陈飞飞，翁振涛，
申请(专利权)人：宁波华普工业控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]
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