分布式控制系統在大型注塑機上的應用

王公真

摘 要 在大型注塑機上應用分布式控制系統，改變了大型注塑機原控制系統的缺點，提高了大型注塑機的應用效率和技術水平。文章簡要說明了分布式控制系統的特點及組成，闡述了分布式控制系統在大型注塑機上應用的重要意義，以MA10000型注塑機為例，分析了分布式控制系統在大型注塑機上的應用及效果。

關鍵詞 分布式控制系統；特點及組成；大型注塑機；MA10000型注塑機

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0121-01

隨著工業的不斷進步，大型注塑機不斷得到應用，提高了注塑行業的生產技術水平。大型注塑機的控制系統也隨著科技的不斷更新而得到發展。由于大型注塑機涉及到的控制內容包括機械、溫度、尺寸、動力、壓力等，數據信息較多，控制系統比較復雜，現有的集中式控制系統或液壓控制系統都存在維護困難、安裝費力、信號兼容等缺點，使得大型注塑機在實際應用中費用較高，維護保養有一定的難度，影響了大型注塑機的優勢發揮，不利于注塑技術的發展。分布式控制系統（DCS）在工業應用中，提高了生產技術水平，降低了企業的經營成本，提高了經營效益，推動了工業發展的自動化進程。正是認識到分布式控制系統的顯明作用，分布式控制系統在大型注塑機上得到應用，改變了大型注塑機控制系統的缺點，提高了大型注塑機的生產技術水平。

1 分布式控制系統的特點及組成

分布式控制系統是一個綜合性較強的網絡控制系統，通過計算機將生產過程進行動態在線監測，實現線上動態管理，并能根據需要進行分散性控制。故而稱之為分布式控制系統。從分布式控制系統的基本含義可以看出，分布式控制系統的顯著特點是在線動態監測、在線集中管理以及分散控制。在線動態監測可以對生產過程進行動態跟蹤服務，對機械運轉進行信息采集與處理，從而判斷設備的正常運轉。一旦發現故障，就會啟動報警系統，并對故障進行定位與控制，縮小故障范圍，并快速恢復做好迅速準備。在線集中管理可以將整個生產過程的所有細節通過網絡系統進行統一管理與調控。分散控制能夠將生產環節細分為多個節點，這些節點分別進行控制，能夠將控制范圍進行細分化，做到控制精細化，控制獨立化和高效化。分布式控制系統主要組成部件有現場控制器、界面控制器、通信網絡。配合其它的附件構成分布式控制系統。

2 分布式控制系統在大型注塑機上應用的重要意義

大型注塑機的應用能夠提高國家注塑行業的技術水平，這一點是不可反駁的。然而，由于大型注塑機體形過于龐大，涉及到的生產環節眾多，原有控制系統線路復雜而繁多，產生故障后，故障定位與恢復十分費時、費力。這些缺點的存在，使得大型注塑機的應用成本增大，降低了企業的生產經勞利潤。而分布式控制系統以其優越的性能能夠解決大型注塑機的上述缺點，簡化大型注塑機的操作方法，對大型注塑機生產技術水平的提高具有非常重要的意義。

3 分布式控制系統在大型注塑機上的應用

分布式控制系統在大型注塑機上應用，首先要將大型注塑機的生產過程進行主體與旁支的劃分，主體由主控制器、顯示屏、相關線路組成，并對大型注塑機的主要生產活動進行參數設定、信息采集與處理，通過顯示器進行狀態在線監測。旁支再劃分為多個節點，每個節點構建一個分散控制系統，眾多分散系統組成網絡分站，對每個節點的正常運行進行監測與控制。通過主體控制與旁支控制最終形成分布式網絡控制系統，對大型注塑機的生產運轉，故障監測和管理進行線上動態控制。

3.1 分布式控制系統在MA10000型注塑機上的應用

作為大型三板式液壓注塑機的MA10000型注塑機，所采用的是伺服動力系統，機身長11.9 m、寬2.8 m、高4.0 m。該機型標準配置時，有開關量輸入信號29路、開關量輸出信號40路，另有位置尺、熱電偶等信號。非常明顯，MA10000型注塑機的各種電器信號匯集的樞紐的3個部位是動模板、尾板、座臺。因此，在這3個部位各放置一個分站，在控制柜中依舊放置主機，總線電纜按照座臺、主機、接插件、動模板、尾板順序串行連接座臺（背面右上方）處主要有螺桿、座臺、料筒等相關的控制信號，包括5路數字輸出信號2路模擬輸入信號及3路數字輸入信號，所以此處選用了CM-B型分站。

通過坦克鏈將該部位的各信號連接到主機，電纜長度最短的約9米，一般都比較長，電纜放置該分站后可節省150多米。動模板（背面中間）處主要有中子、吹氣、頂針等相關的控制信號，包括10路數字輸出信號、1路模擬輸入信號及7路數字輸入信號，所以此處選用CM-A型分站。

尾板是電纜長度最長的部位，達到了26米、18路信號電纜總長度約468米，這里的各信號電纜的連接方法是先往后連到尾板，再經接插件后連回到主機。電纜放置該分站后可節省450多米。尾板（背面下方）處主要有安全門、調模、開合模等相關的控制信號，包括1路模擬輸入信號、7路數字輸出信號和14路數字輸入信號，因此，選用CM-A型分站。

3.2 應用效果分析

應用分布式控制系統后，注塑機的布線告別了零亂時代，由于眾多節點按照就近原則被分站控制與吸收，主站線路排放簡單明了。一旦出現機電故障，故障定位與恢復不會再受到線路的困擾，變得更為輕松，從整體上提高了安裝調試的效率，而且在應用中，能夠做到精細化管理與時時在線監測，對提高注塑機的運行效率起到積極的作用。從經濟投入角度看，在應用分布式控制系統后，由于安裝方便，安裝與調試的人工成本下降，電纜用量驟降、電器元件的用量減少，投入大大降低，故障檢修方便快捷，降低檢修費用。從這三方面來說，總成本投入直線下線下降。可見，分布式控制系統在大型注塑機上應用，無論從布局上、工作效率上還是成本核算上，較集中控制系統都有較大的優勢。

4 總結語

隨著大型注塑機的技術革新與發展，國家注塑行業的管理水平和生產技術水平得到大幅提高，其中分布式控制系統的應用，從線路布局上、工作效率上和成本投入上都有較好的優勢，是大型注塑機控制系統的新選擇。

參考文獻

[1]王國寶，程珩，李福，等.注塑機雙曲肘合模機構的優化設計研究[J].工程塑料應用，2011（05）.

[2]姜向新，陶四平，陸湛泉.聚丙烯特性和注塑工藝對阻燃聚丙烯塑化能力影響[J].工程塑料應用，2012（04）.

[3]李福，程珩，王國寶，等.注塑機塑化參數對能耗的影響研究[J].工程塑料應用，2011（06）.

[4]張甲敏，連照勛，趙師茹.多級注射成型工藝參數控制研究[J].工程塑料應用，2008（12）.endprint