王公真

摘 要 在大型注塑機(jī)上應(yīng)用分布式控制系統(tǒng)，改變了大型注塑機(jī)原控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提高了大型注塑機(jī)的應(yīng)用效率和技術(shù)水平。文章簡(jiǎn)要說明了分布式控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及組成，闡述了分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上應(yīng)用的重要意義，以MA10000型注塑機(jī)為例，分析了分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上的應(yīng)用及效果。

關(guān)鍵詞 分布式控制系統(tǒng)；特點(diǎn)及組成；大型注塑機(jī)；MA10000型注塑機(jī)

中圖分類號(hào)：TQ320 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0121-01

隨著工業(yè)的不斷進(jìn)步，大型注塑機(jī)不斷得到應(yīng)用，提高了注塑行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平。大型注塑機(jī)的控制系統(tǒng)也隨著科技的不斷更新而得到發(fā)展。由于大型注塑機(jī)涉及到的控制內(nèi)容包括機(jī)械、溫度、尺寸、動(dòng)力、壓力等，數(shù)據(jù)信息較多，控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，現(xiàn)有的集中式控制系統(tǒng)或液壓控制系統(tǒng)都存在維護(hù)困難、安裝費(fèi)力、信號(hào)兼容等缺點(diǎn)，使得大型注塑機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中費(fèi)用較高，維護(hù)保養(yǎng)有一定的難度，影響了大型注塑機(jī)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮，不利于注塑技術(shù)的發(fā)展。分布式控制系統(tǒng)（DCS）在工業(yè)應(yīng)用中，提高了生產(chǎn)技術(shù)水平，降低了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，提高了經(jīng)營(yíng)效益，推動(dòng)了工業(yè)發(fā)展的自動(dòng)化進(jìn)程。正是認(rèn)識(shí)到分布式控制系統(tǒng)的顯明作用，分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上得到應(yīng)用，改變了大型注塑機(jī)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提高了大型注塑機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平。

1 分布式控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及組成

分布式控制系統(tǒng)是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)將生產(chǎn)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)線上動(dòng)態(tài)管理，并能根據(jù)需要進(jìn)行分散性控制。故而稱之為分布式控制系統(tǒng)。從分布式控制系統(tǒng)的基本含義可以看出，分布式控制系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、在線集中管理以及分散控制。在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可以對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤服務(wù)，對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行信息采集與處理，從而判斷設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)故障，就會(huì)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，并對(duì)故障進(jìn)行定位與控制，縮小故障范圍，并快速恢復(fù)做好迅速準(zhǔn)備。在線集中管理可以將整個(gè)生產(chǎn)過程的所有細(xì)節(jié)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理與調(diào)控。分散控制能夠?qū)⑸a(chǎn)環(huán)節(jié)細(xì)分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行控制，能夠?qū)⒖刂品秶M(jìn)行細(xì)分化，做到控制精細(xì)化，控制獨(dú)立化和高效化。分布式控制系統(tǒng)主要組成部件有現(xiàn)場(chǎng)控制器、界面控制器、通信網(wǎng)絡(luò)。配合其它的附件構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。

2 分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上應(yīng)用的重要意義

大型注塑機(jī)的應(yīng)用能夠提高國(guó)家注塑行業(yè)的技術(shù)水平，這一點(diǎn)是不可反駁的。然而，由于大型注塑機(jī)體形過于龐大，涉及到的生產(chǎn)環(huán)節(jié)眾多，原有控制系統(tǒng)線路復(fù)雜而繁多，產(chǎn)生故障后，故障定位與恢復(fù)十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。這些缺點(diǎn)的存在，使得大型注塑機(jī)的應(yīng)用成本增大，降低了企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)勞利潤(rùn)。而分布式控制系統(tǒng)以其優(yōu)越的性能能夠解決大型注塑機(jī)的上述缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化大型注塑機(jī)的操作方法，對(duì)大型注塑機(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平的提高具有非常重要的意義。

3 分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上的應(yīng)用

分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上應(yīng)用，首先要將大型注塑機(jī)的生產(chǎn)過程進(jìn)行主體與旁支的劃分，主體由主控制器、顯示屏、相關(guān)線路組成，并對(duì)大型注塑機(jī)的主要生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、信息采集與處理，通過顯示器進(jìn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)。旁支再劃分為多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)分散控制系統(tǒng)，眾多分散系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)分站，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。通過主體控制與旁支控制最終形成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，對(duì)大型注塑機(jī)的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，故障監(jiān)測(cè)和管理進(jìn)行線上動(dòng)態(tài)控制。

3.1 分布式控制系統(tǒng)在MA10000型注塑機(jī)上的應(yīng)用

作為大型三板式液壓注塑機(jī)的MA10000型注塑機(jī)，所采用的是伺服動(dòng)力系統(tǒng)，機(jī)身長(zhǎng)11.9 m、寬2.8 m、高4.0 m。該機(jī)型標(biāo)準(zhǔn)配置時(shí)，有開關(guān)量輸入信號(hào)29路、開關(guān)量輸出信號(hào)40路，另有位置尺、熱電偶等信號(hào)。非常明顯，MA10000型注塑機(jī)的各種電器信號(hào)匯集的樞紐的3個(gè)部位是動(dòng)模板、尾板、座臺(tái)。因此，在這3個(gè)部位各放置一個(gè)分站，在控制柜中依舊放置主機(jī)，總線電纜按照座臺(tái)、主機(jī)、接插件、動(dòng)模板、尾板順序串行連接座臺(tái)（背面右上方）處主要有螺桿、座臺(tái)、料筒等相關(guān)的控制信號(hào)，包括5路數(shù)字輸出信號(hào)2路模擬輸入信號(hào)及3路數(shù)字輸入信號(hào)，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(hào)連接到主機(jī)，電纜長(zhǎng)度最短的約9米，一般都比較長(zhǎng)，電纜放置該分站后可節(jié)省150多米。動(dòng)模板（背面中間）處主要有中子、吹氣、頂針等相關(guān)的控制信號(hào)，包括10路數(shù)字輸出信號(hào)、1路模擬輸入信號(hào)及7路數(shù)字輸入信號(hào)，所以此處選用CM-A型分站。

尾板是電纜長(zhǎng)度最長(zhǎng)的部位，達(dá)到了26米、18路信號(hào)電纜總長(zhǎng)度約468米，這里的各信號(hào)電纜的連接方法是先往后連到尾板，再經(jīng)接插件后連回到主機(jī)。電纜放置該分站后可節(jié)省450多米。尾板（背面下方）處主要有安全門、調(diào)模、開合模等相關(guān)的控制信號(hào)，包括1路模擬輸入信號(hào)、7路數(shù)字輸出信號(hào)和14路數(shù)字輸入信號(hào)，因此，選用CM-A型分站。

3.2 應(yīng)用效果分析

應(yīng)用分布式控制系統(tǒng)后，注塑機(jī)的布線告別了零亂時(shí)代，由于眾多節(jié)點(diǎn)按照就近原則被分站控制與吸收，主站線路排放簡(jiǎn)單明了。一旦出現(xiàn)機(jī)電故障，故障定位與恢復(fù)不會(huì)再受到線路的困擾，變得更為輕松，從整體上提高了安裝調(diào)試的效率，而且在應(yīng)用中，能夠做到精細(xì)化管理與時(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)提高注塑機(jī)的運(yùn)行效率起到積極的作用。從經(jīng)濟(jì)投入角度看，在應(yīng)用分布式控制系統(tǒng)后，由于安裝方便，安裝與調(diào)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(fèi)用。從這三方面來說，總成本投入直線下線下降?？梢?，分布式控制系統(tǒng)在大型注塑機(jī)上應(yīng)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(tǒng)都有較大的優(yōu)勢(shì)。

4 總結(jié)語

隨著大型注塑機(jī)的技術(shù)革新與發(fā)展，國(guó)家注塑行業(yè)的管理水平和生產(chǎn)技術(shù)水平得到大幅提高，其中分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用，從線路布局上、工作效率上和成本投入上都有較好的優(yōu)勢(shì)，是大型注塑機(jī)控制系統(tǒng)的新選擇。

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