论文 小型注塑机微机控制系统的研制

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1、小型注塑机微机控制系统的研制ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆＭｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓｆｏｒＳｍａｌｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅｓ(1.宁波高等专科学校;2.浙江万里学院)胡家芬1汪永斌2施已平2Hu,JiafenWang,YongbinShi,Yiping摘要：针对小型注塑机整机产量大，目前基本上以常规继电器控制系统为主，接线复杂，控制精度不高，效率低，继电器触点易氧化，性能不稳定，寿命短等问题，研制了注塑机单片机处理控制系统，本文介绍了该系统的原理、结构

2、和软件设计。这种注塑机可靠性高，性能稳定，提高了生产效率，控制精度和自动化水平，降低了成本，减轻劳动强度。关键词：注塑机、单片处理机、控制、硬件、软件Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮｏｗｓｍａｌｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓｕｓｕａｌｌｙｃｏｎ－ｔｒｏｌｌｅｄｂｙｒｅｌａｙｓａｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎａｌａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄａｔａｌｏｗｐｒｉｃｅ．Ｂｕｔｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｉｓｃｏｍｐｌｅｘ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｃｏｎｔｒｏｌｉｓｌｏｗａｎｄｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｌｏｗｔｏ

3、ｏ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｅｈａｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｓｆｏｒｓｍａｌｌｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓ．Ｈｅｒｅｉｓｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ．ＴｈｉｓｋｉｎｄｏｆＩｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ

4、ｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅｙａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔａｎｄｌａｂｏｕｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓ，Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ，Ｈａｒｄｗａｒｅ，Ｓｏｆｔｗａｒｅ引言随着科技的进步，近几年大中型注塑机普遍地应用了电脑控制。由于电脑价格占小型注塑机整机的价格比例大，所以小型注塑机还是以常规继电器控制系统为主，针对小型注塑机生产批量大

5、，接线复杂，控制精度不高、效率低，性能不稳定等问题，根据用户要求，我们研制的注塑机单片机控制系统能满足以下要求：１、注塑机采用单片机控制方式，实现整个工作过程的控制，要求实时性强。２、要求有手动、半自动、全自动、调模四种方式。输出有１６个电磁阀，２２个行程开关输入，定时器的参数由拨码设定。３、面板上有拨码、１１个数码管，其中三个数码管用于显示定时器时间，６位用于显示加工工件数。４、要求在面板上用发光管指示正在执行的动作，以便操作者操纵。压力大小由拨码来设定。５、为了能够满足不同客户的要求，要多留一些输入、

6、输出接口。１注塑机控制原理简要工作过程１．１工作原理：注塑机的工作过程其实是一个过程控制，它有四种操作方式，即手动、半自动、全自动和调模操作。当要执行某一动作时，必须要输出压力、电磁阀通电才能工作，否则不能正常工作。当行程开关碰到后，结束该动作，将压力清零，电磁阀卸载，执行新的动作或停止工作。１．２系统工作过程：２系统的硬件设计系统的硬件主要包括单片处理机、主控电路、输入和输出模块、电源监控和看门狗、行程开关输入电路、显示和驱动模块、按键与拨码盘等等。系统硬件结构框图如图１所示。２．１主控电路主控电路采用

7、ＭＣＳ－５１系列的ＡＴ８９Ｃ５１作为主控芯片，一片地址锁存用的７４ＨＣ３７３，地址译码用的７４ＨＣ１３８，组成一个最小应用系统。Ｐ２口作为Ｉ／Ｏ口线来用，将其用作给设定压力的拨码盘提供电压信号。地址信息和数据的通道口由Ｐ０口提供，由于Ｐ０口是分时输出低８位地址信息和数据的通道口，锁存器７４ＨＣ３７３把地址信息分离出来。主机电路采用了全译码方式，用７４ＨＣ１３８作为地址译码器。当主控芯片进行读、写操作时３－８译码器将存在地址锁存器中的地址进行分配，选通对输入、输出的接口电路进行读、写操作。电源监控与看门狗电

8、路采用了Ｘ２５０４５芯片，它把三种常用的功能：看门狗定时器、电源监控和Ｅ２ＰＲＯＭ组合在单个封装之内。利用Ｘ２５０４５低ＶＣＣ检测的电路，当电源下降到最小ＶＣＣ时，ＲＥＳＥＴ便变为高电平，系统自动复位，复位一直确保到ＶＣＣ返回且稳定为止。Ｘ２５０４５还可以实时检测程序执行情况，可有效地防止死机。２．２行程开关输入电路输入模块有２４个输入点，为了提高系统的抗干扰能力，采用光电隔离技术，因此每个输入点可与任何行程开关和接近开关相接