变量泵注塑机变频节能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变量泵注塑机变频节能控制装置，包括数据采集处理装置、ＰＬＣ控制单元和变频器，数据采集处理装置的输入端分别与关模装置、射胶装置、熔胶装置、冷却装置、开模装置和顶出装置的输出端相连，ＰＬＣ控制单元的输入端与数据采集处理装置的输出端相连，ＰＬＣ控制单元的输出端分别与关模装置、射胶装置、熔胶装置、冷却装置、开模装置和顶出装置的输入端相连，变频器的输入端与ＰＬＣ控制单元的输出端相连，变频器接收ＰＬＣ控制单元传送的控制信号，并根据该控制信号控制注塑机电机的转速。与以往采用比例、积分、微分模拟信号控制工艺的变频注塑机相比较，本实用新型专利技术的节能效果更加显著，生产产品的合格率、稳定性更高，产能也更高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Variable frequency pump energy-saving control device for injection molding machine

The utility model discloses an energy saving control device of variable frequency pump injection molding machine, including data acquisition and processing device, PLC control unit and a frequency converter, data acquisition and processing device are respectively connected with the input end of the clamping device and injection device, adhesive device, cooling device, mold device and ejecting device output, output PLC the input end of the control unit and data acquisition and processing device is connected with the output end of the PLC control unit are respectively connected with the clamping device and injection device, adhesive device, cooling device, mold device and ejecting device input and output the input of the inverter with the PLC control unit is connected with the control signal receiving PLC the control unit transmits the frequency converter, and according to the control signal to control the motor speed of injection molding machine. Compared with the previous frequency of injection molding machine proportion, integral, differential analog signal control technology, the energy-saving effect of the utility model is more significant, qualified rate, higher stability of the production of products, production capacity is also higher.

【技术实现步骤摘要】

变量泵注塑机变频节能控制装置
本技术涉及注塑成型设备，具体涉及一种变量泵注塑机变频节能 控制装置。
技术介绍
"节能减排"是国家永恒的主题，电能作为二次能源，其消耗与环境 污染成正比的关系。降耗节能，不仅为企业创效，同时也达到环境与自然的和谐。例如，深圳市2006年用电负荷达750万KW,根据2007年10月 公布的数据已达到1018.8万KW，电能消耗大，电力资源长期紧缺；另一 方面，注塑业占了我国制造工业半壁江山，耗电量极大，仅珠三角地区现 就有上百万台注塑机，因此，注塑机的节能改造具有重要的循环经济意义 和环保意义。注塑机70%电能消耗于液压动力源，对于定量液压泵注塑机，其油泵转速和输出油量始终保持不变的，但生产工艺要求是不断变化的，这样，富余部分液压流量通过流量比例阀和压力比例阀溢流排回油缸，从而造成电能浪费。油泵是一种平方转矩负载，转速n与流量Q、扬程H及油泵的轴功率N有如下关系Qi二Q2 (m/n2) ; &=1"12 (ni/n2) 2; (ni/n2)3其中，油泵的流量与转速成正比，油泵的扬程与转速的平方成正比，油泵的轴功率与转速的立方成正比。电动机的轴功率P的计算公式如下P= Px Q x H x 10 -3/ W nP式中P—液体(油)密度；rU—传动装置效率；IU—油泵效率其中，电动机的轴功率与油泵的流量Q成正比，与油泵效率Ap成反比。 相比于定量泵，变量泵可通过解决溢流问题实现节能。假定同等设备条件且电机都以工频运行，当电机空载和轻载时，定量泵与变量泵的电耗是相等的，而当载荷率上升或满载时，定量泵则因溢流比变量泵耗电多。另外，变量泵的液压排量输出等于零时，其电机在工频下的功率因数要比定量泵低。由于注塑机塑件生产的周期快(约在40秒内)，依靠电容器补偿难以使功率因素达到0.98。而且，电容器不允许短时间频繁投切来 进行补偿，否则系统可能发生电容器爆炸等故障。下为动力运行手册(异步电动机、空压机、流体泵、风机等，以工频 运行)负载率与功率因数、效率对照表-表l<table>table see original document page 4</column></row><table>然而，工频下负载率为50%左右时，变量泵注塑机电动机的效率却较 低。如在塑胶件冷却、取塑料件等工艺段，变量泵液压动力输出为零，电 动机空载运行，此时其功率因数很低，无功能耗高。现有一种注塑机变频 节能控制方案，其通过采集压力、流量模拟信号控制变频器调速，而模拟 变送器的比例、积分、微分电路以模拟量实现调控的局限性，导致注塑机 节能改造后设备反应迟钝、产能降低且产品质量合格率降低，给应用领域 造成极大负面的影响，甚至因为其负面影响过大而不得不停止使用变频器。
技术实现思路
本技术的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供一种变量泵 注塑机变频节能控制装置，能在注塑过程中有效实现节能控制，降低无功 能耗，达到很好的节能效果。为实现上述目的，本技术提供一种变量泵注塑机变频节能控制装置，其特征在于包括数据采集处理装置、PLC控制单元和变频器，所述数据采集处理装置的输入端分别与关模装置、射胶装置、熔胶装 置、冷却装置、开模装置和顶出装置的输出端相连，用于采集上述装置的 工艺同步工作状态信号并将此工艺同步工作状态信号转换为工艺同步数字信号；所述PLC控制单元的输入端与数据采集处理装置的输出端相连，所述 PLC控制单元的输出端分别与关模装置、射胶装置、熔胶装置、冷却装置、 开模装置和顶出装置的输入端相连，所述PLC控制单元用于接收所述数据 采集处理装置输出的工艺同步数字信号，并根据输入的工艺动作同步数字 信号发出工艺同步控制信号到关模装置、射胶装置、溶胶装置、冷却装置、 开模装置和顶出装置；所述变频器的输入端与所述PLC控制单元的输出端相连，所述变频器 用于接收所述PLC控制单元传送的控制信号，并根据该控制信号控制注塑 机电机的转速。所述数据采集处理装置与所述变频器的可编程输入端或脉冲输入端 相连。本技术的有益效果是-1、 本技术设置了变频器，采用变频技术控制变量泵电机频率，根 据注塑工艺基准参数和流量等进行平衡控制，能降低电动机空载、轻载功 耗，减小无功电流，提高变压器容量利用率，解决现有变量泵注塑机存在 的"大马拉小车"问题。同时设置了PLC控制单元，可先科学设定好注塑 各工艺段变量泵流量对应的频率，并使变频器的输出频率与注塑各工艺段 的基准参数恒定对应。工作过程中，变频器按拟定参数访问PLC程序输出 的各工艺段端口的地址单元的内容，即PLC控制单元以程序控制变频器输 出，从而控制电机以适当的频率运行，使电动机转速达到工艺基准要求， 实现变频器与注塑机实时、同步调控，使注塑过程节能稳定运行。2、 本技术PLC控制单元接收数据采集处理装置输出的工艺同步 数字信号，并根据输入的工艺动作同步数字信号发出控制信号给变频器， 变频调节不依赖于对压力、流量比例阀模拟信号的采样，从而比采用模拟 控制方式的变频控制适应性更强，数字信号的调节真正达到同步调节，克 服液压动作滞后于工艺动作的问题，其节电率比模拟变频的节电效果好得 多，数字式变频器节能控制方式最大限度地降低了电耗。而且，本实用新 型的变频调节还能克服模拟变频调节下的超调和欠调，从而解决其影响产 品产能、质量的问题。3、 本技术采用了 PLC控制，能实现控制的高精度与高稳定性。 PLC为数字控制，周期运行数字控制频率精度为0.01Hz，而模数(A/D)控 制法频率精度为0.5Hz，数字控制精度要比模数控制高50倍。PLC控制单 元内部有断电保持和复电记忆功能，这样，变频器能控制电机在设定频率 重复实施工艺周期，工艺速度不会出现偏差。当工厂内电网电压瞬时闪电波 动或断电时、PLC控制单元输出给变频器的输入信号不变、所以变频器输 出电动机转速保持稳定，能满足原有生产量和质量，能使注塑机生产量、 产品质量稳定。4、 本技术适应性强。许多注塑机如600吨及以上同轴多台感应 电机油泵注塑机、老式油制型(继电器控制式)注塑机无流量比例阀和压 力比例阀，无法实现模拟变频控制，本技术通过采用PLC控制单元输入数据采集处理装置所获取的注塑机工艺动作的同步信号，进行扫描、运 算变为二进制数，不用通过流量比例阀和压力比例阀来采集信号，机组安 装传感器就可以实现对他们的控制。工艺基准参数是保证产品产量、质量 关键依据，本技术能根据注塑的不同工艺和不同原料成型条件灵活修改工艺基准参数，PLC按实际需求进行控制，从而恰当调整和设定各工艺 段电机的频率，适用于各类变量泵注塑机。5、本技术的推广应用简单实用方便，改造现有的注塑机时，可 将注塑机所存储的工艺参数传送至PLC控制单元中，其可调性完全兼容原 注塑机生产工艺。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。具体实施方式本技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。请参考图1，变量泵注塑机变频节能控制装置，包括数据采集处理装 置1、 PLC控制单元8和变频器9，数据采集处理装置1的输入端分别与注 塑机各工艺执行部件关模装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变量泵注塑机变频节能控制装置，其特征在于：　包括数据采集处理装置（１）、ＰＬＣ控制单元（８）和变频器（９），　所述数据采集处理装置（１）的输入端分别与关模装置（２）、射胶装置（３）、熔胶装置（４）、冷却装置（５）、开模装置（ ６）和顶出装置（７）的输出端相连，用于采集上述装置的工艺同步工作状态信号并将此工艺同步工作状态信号转换为工艺同步数字信号；　所述ＰＬＣ控制单元（８）的输入端与数据采集处理装置（１）的输出端相连，所述ＰＬＣ控制单元（８）的输出端分别与关 模装置（２）、射胶装置（３）、熔胶装置（４）、冷却装置（５）、开模装置（６）和顶出装置（７）的输入端相连，所述ＰＬＣ控制单元（８）用于接收所述数据采集处理装置（１）输出的工艺同步数字信号，并根据输入的工艺同步数字信号发出工艺同步控制信号到关模装置（２）、射胶装置（３）、溶胶装置（４）、冷却装置（５）、开模装置（６）和顶出装置（７）；　所述变频器（９）的输入端与所述ＰＬＣ控制单元（８）的输出端相连，所述变频器（９）用于接收所述ＰＬＣ控制单元（８）传送的控制信号，并根据该控 制信号控制注塑机电机的转速。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯金来，
申请(专利权)人：侯金来，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]