注塑机电气控制系统

e(t)＝r(t)－b(t)。
指定环节─—产生指定输入信号的组件，如电位器、旋转变压器等。
控制器的输入是系统的偏差信号，经变换器运算后，产生所期望的控制信号去控制被控对象。
被控对象─—受控制器输出量的控制，输出是系统的被控量。
反馈环节─—被控量转换为主反馈信号的装置，一般为检测组件。
2．开、闭环控制
图7-3液面自动控制系统图
液面自动控制系统组成：
（1）被控对象——水池。
（2）测量元件——浮子。
（3）比较机构——求浮子的指定与实际位置之差。
（4）放大机构——当测得信号与给定信号比较的偏差信号不足以使执行元件动作时，都需要加放大元件，提高系统控制灵敏度。
（5）执行元件——直接驱动被控对象，改变被控量。
第七章注塑机电气控制系统
第一节概述
注塑机控制系统是一套以控制器为控制核心，包括各种电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成，与液压系统配合，正确实现注塑机的压力、温度、速度、时间等各工艺过程以及调模、手动、半自动、全自动等各程序动作的系统设备。控制系统在注塑机中以独立部分而存在。
从控制系统的质量将直接影响产品的成型质量，例如对合模速度、低压模保、及模具锁紧力的控制，将影响产品的成型周期、可靠的低压模保（模具保护）、准确的开模定位等等。另一个需要精确控制，是影响注塑成型工艺条件的注射速度、保压压力、螺杆转速及料筒的温度等。例如，由于原料的热性能不同对料筒的温度控制提出苛刻要求， 要有合理的控制系统来实现。
自动控制是把实现自动控制所需的各部件按一定规律组合，去控制被控对象，这个组合体即“控制系统”。分析与综合自动控制系统的理论称之“控制理论”。
自动控制系统被控制的物理量有温度、压力、流量、电压、转速、位移和力等。组成控制系统的元、部件虽然有较大差异，但是系统基本结构却类似，一般都是通过机械、电气、液压等方式组合代替人工控制。为了解自动控制系统的结构，以对液面高度控制为例，如图7-1所示。若人参与系统控制，应起哪些作用，如图7-2所示。
为改善控制系统的动、静态性能，通常还加上校正装置。
常采用方框图表示系统关联中各组成部件，只注部件名称或功能函数表达式，不画具体结构。根据信号传递方向，用有向线段依次连接，如图7-4所示。
图7-4 自动控制框图
为了改善控制系统的动、静态性能，在系统中加上串联和并联校正装置，如图7-5所示。执行组件改变被控对象的输出，虚线方框为控制器，简化的自动控制框图如图7-6所示。
（2）
图7-9 闭环直流调速系统框图
图7-5 自动控制框图
图7-6 自动控制框图
图中
r(t)─—系统指定输入（入量）；
c(t)─—系统被控制量（输出量）；
b(t)─—系统主反馈量与被控量成正比或呈某种函数关系的信号，其物理量纲必须与指定输入相同。这样才能在比较点处进行加、减运算。
e(t)─—系统的偏差，等于指定输入与主反馈量之差，即：
图7-8示出一个开环直流调速系统。图7-8（1）示出带有晶体管的调速系统；图7-8（2）示带有晶闸管的直流调速系统。图中Ug指定输入，经触发器和晶闸管整流转变为直流电压Ud，提供给直流电动机，产生一个Ug所要求的转速n。但是，当电动机的负载、交流电网的电压以及电动机的励磁有变化时，电机转速就会变化，不再维持Ug及其转速n。
如果系统指定输入与被控量之间关系固定，内部参数及外部干扰动较小，则开环控制也能取得满意效果。
（1）
（2）
图7-8 开环直流调速系统框图
（2）闭环控制
把系统被控制量反馈到输入端，并与指定输入相比较，此为闭环控制，由于存在被控制量经反馈环节至比较点的反馈通道，又称反馈控制，如上一节图7-4和图7-6所示的系统均属闭环控制系统。特点是：连续地对被控量检测，把测得值与指定作减法运算，求得的偏差信号经控制器的变换运算和放大器的放大，驱动执行组件，使被控量按照指定输入的要求去变化。如果受内部和外部干扰信号时，通过闭环控制，能自动地消除或削弱干扰信号对被控制的影响，有抗扰动功能，在控制工程中广泛地应用。
（3）根据比较的结果，按照偏差去做调节动作——用手。
如果用自动控制系统去代替上述人的工功能，那么在自动控制系统中必须具有完成上述职能检测，逻辑比较和执行机构。人工调节不能保证系统的控制精度和减轻劳动强度。如改为自动控制系统，就可以实现如图7-3所示，不论放水阀V1输出流量如何变化，系统自动地维持液面高度在允差范围之内。如高水面高度因V1阀开度增大而稍有降低时，则系统立即产生一个与降落液面高度成比例的误差电压u，该电压经放大器放大，供给拖动电动机，使进水阀V2开度增大，使液面又恢复到所要求的高度。
从当前塑机发展来看，用户的要求越来越高，各种特殊机、专用机越来越多，要求生产厂要作到多样化个性化，这些目标的实现，要依赖于注塑机控制。例如，现在塑机依赖控制系统提供高精度的控制，需要大容量、高响应速度的控制器，要实现闭环控制，使用的就是西门子公司生产的S7-300可编程控制器，还有的要用到变频器、饲服控制卡等控制设备。
随着计算机技术、通迅技术、网络技术的发展，未来的塑机操作将趋向简便化、智能化、系统化、网络化方面发展，对控制系统提出更高的要求。
一、控制与调节基础知识
1．自动控制系统概念
自动控制是在无人直接参与条件下，利用控制器使被控对象（如机器、设备和生产过程）的物理量或工作状态能自动地按照预定的规律变化或运行。
（1）开环控制
如系统输出量不与指定输入相比较，系统的输出与输入量之间不存在反馈通道，比种称开环控制，如图7-7所示。此控制系统结构简单、元器件少、成本低、系统容易稳定。由于不对被控量进行检测，当系统受干扰时，被控量一旦偏离原有平衡状态，再没有消除这种偏差的功能限制了系统的应用。
图7-7 开环控制系统框图
为控制要求液面的高度为h0，人要不断地将液面的实际高度与要求液面高度作比较，根据比较的结果，调节其进水阀V2开度，以维持液面的高度不变。
图7-2液面人控制系统框图
由Hale Waihona Puke 图知，人在控制中起的作用：（1）测量实际液面的高度h1——用眼睛。
（2）将测得实际液面的高度h1与要求液面高度h0进行相比较——用脑。