珊星注塑机控制系统维修手册

目目 录录 第一章 控制系统的基本结构4 一、控制系统型号总表：.4 二、按主机结构外型分类及技术参数简介.5 三、面板部分.8 四、整机系统图.13 五、系统对外部环境要求.14 第二章 安全保护系统 15 一、电气安全.15 二、操作安全.19 第三章 电源部分的维修和保养 20 一、电源部分.20 1、电源简介.20 2、电源外型.20 3、电源性能参数、接法及用途.21 3、性能检测.21 二、变压器部分.22 三、保养和维修.23 第四章 主 机 部 分24 一、CPU 部分24 1、CPU的工作原理24 2、常见故障.25 二、位置控制.25 1、安装注意事项：.25 2、调试部分：.25 3常见故障.26 三、D/A （压力/速度）控制部分.26 1、调试步骤.27 2、常见故障.28 四、I/O 部分 28 1、性能指标为（以 F3880A 型机为例）.28 2、I/O板的连接方法29 3、常见故障.32 五、温度部分.32 1、PID 和模糊控制32 2、温度参数的设定.34 3、常见故障.35 4、使用注意事项.35 第六章 操作显示面板 36 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 2 一、显示部分.36 1、液晶命名及分类.36 2、液晶显示的保养.36 二、操作部分.37 1、页面数据设定范围.37 2 工艺参数的设定38 第七章 与液压系统有关的参数调整 44 第八章 报 警 及 排 除48 一、报警一览表.48 第九章 注塑机维修处理方法49 1、注塑机的检修方法.49 2、电脑维修操作注意事项.49 3、控制系统常见故障判断程序与方法.51 4、注塑机系统常见故障判断程序与方法.51 第十章 常见故障及排除方法58 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 3 第一章第一章 控制系统的基本结构控制系统的基本结构 一、控制系统型号总表：一、控制系统型号总表： 型号型号显示尺寸显示尺寸显示颜色显示颜色主机类型主机类型 F20003 单色 F28003 单色 F26003 单色A 型 F30005 单色 F29004 单色A 型、F 型 F38005 黑白、蓝白 A 型、B 型、F 型 F3880 5、7、9黑白、蓝白、彩色 A 型、B 型、F 型 F36005 彩色B 型 注塑机 F5000 7、9彩色B 型 F26103 单色A 型 F29104 单色A 型、J 型 立式机 F38105 单色、彩色 A 型、B 型、J 型 压铸机 F38205 黑白、蓝白、彩色A 型、B 型 F26303 单色A 型 吹瓶机 F38305 单色、彩色A 型、B 型 制鞋机 F38405 单色A 型 F26503 单色A 型 控控 制制 系系 统统 橡胶机 F3850 5、9黑白、蓝白、彩色A 型、B 型 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 4 二、按主机结构外型分类及技术参数简介二、按主机结构外型分类及技术参数简介 按主机结构外型分为：按主机结构外型分为：A 型、型、B 型、型、F 型型 1、A 型主机型主机 图图 1-1 （ A 型型 主主 机机 ） A 型主机技术参数型主机技术参数 输入点32 点输入电流 715mA 晶体管输出24 点输出电流 1A 继电器输出8 点输出电流 5A 模拟量输出2 路标准电流 00.8A 位置检测3 路电子尺阻值 5K 基准电压 10V 温度控制7 段温度温度范围 0600 度 电源输出接口 电源输入接口 电源接口 面板接口 热电偶接线口 电子尺接口 驱动接口 压力流量接口 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 5 2、B 型主机型主机 图图 1-2 （ B 型型 主主 机机 ） B 型主机技术参数型主机技术参数 输入点40 点输入电流 715mA 晶体管输出32 点输出电流 1A 继电器输出8 点输出电流 5A 2 路电压 010V 电流 200 mA 模拟量输出 3 路电流标准电流 00.8A 电压 3.6V 2 路编码600 或 1200PP 位置检测 3 路电子尺阻值 5K 基准电压 10V 温度控制7 段温度温度范围 0800 度 面板接口 I/O 接 口 I/O 接口 电源接口 电子尺接口 热电偶接线口 压力流量 接口 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 6 3、F F 型主机型主机 图图 1-3 （ F 型型 主主 机机 ） F 型主机技术参数型主机技术参数 输入点32 点输入电流 715mA 晶体管输出24 点输出电流 1A 继电器输出8 点输出电流 2A 比例输出2 路标准电流 00.8A 2 路编码300 或 600PP 位置检测 3 路电子尺阻值 5K 基准电压 10V 温度控制7 段温度温度范围 0600 度 电源输入接口 电子尺接口 面板接口 热电偶接线口 电源接口 电源输出接口 压力流量接口 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 7 三、面板部分三、面板部分 按液晶显示大小分为 3、4、5、7、9，介绍如下： 1 1 1、 3 3 3操作面板操作面板操作面板操作面板 4 4 4 行中行中行中/ / /英文液晶显示英文液晶显示英文液晶显示 黄绿色显示屏黄绿色显示屏黄绿色显示屏 显示面板尺寸显示面板尺寸显示面板尺寸 405*120*40405*120*40405*120*40 主要用于 F2800、F2600、F2610、和 2620 型控制系统 注 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 8 2 2 2、 4 4 4 操作面板：操作面板：操作面板：操作面板： 666 行中行中行中/ / /英文液晶显示英文液晶显示英文液晶显示 黄绿显示屏黄绿显示屏黄绿显示屏 显示面板尺寸显示面板尺寸显示面板尺寸 470*210*40470*210*40470*210*40 主要用于主要用于主要用于 F2900F2900F2900 和和和 F2910F2910F2910 型控制系统型控制系统型控制系统 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 9 3 3 3、 5 5 5 操作面板：操作面板：操作面板：操作面板： 5.75.75.7 中中中/ / /英文液晶显示屏英文液晶显示屏英文液晶显示屏 动态显示动态显示动态显示 蓝白、黑白和微彩显示蓝白、黑白和微彩显示蓝白、黑白和微彩显示 可带网卡、可带网卡、可带网卡、ICICIC 卡卡卡 显示面板尺寸显示面板尺寸显示面板尺寸 405*120*40405*120*40405*120*40 主要应用于 F3600、F3810、F3820、F3830、F3840、F3880 型控制系统 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 10 4 4 4、 7 7 7操作面板操作面板操作面板操作面板 7.77.77.7 中中中/ / /英文液晶显示屏英文液晶显示屏英文液晶显示屏 动态显示动态显示动态显示 真彩和微彩两种显示真彩和微彩两种显示真彩和微彩两种显示 可带网卡、可带网卡、可带网卡、ICICIC 卡卡卡 显示面板尺寸显示面板尺寸显示面板尺寸 520*220*40520*220*40520*220*40 主要应用于主要应用于主要应用于 F3880F3880F3880 控制系统控制系统控制系统 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 11 5 5 5、 9 9 9操作面板：操作面板：操作面板：操作面板： 10.410.410.4 中中中/ / /英文液晶显示屏英文液晶显示屏英文液晶显示屏 动态显示动态显示动态显示 微彩和真彩两种显示微彩和真彩两种显示微彩和真彩两种显示 可带网卡、可带网卡、可带网卡、ICICIC 卡卡卡 显示面板尺寸显示面板尺寸显示面板尺寸 600*315*40600*315*40600*315*40 主要应用于主要应用于主要应用于 F3880F3880F3880、F5000F5000F5000 型控制系统型控制系统型控制系统 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 12 四、整机系统图四、整机系统图 A 型主机整机系统图 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 13 B 型主机整机系统图 五、系统对外部环境要求五、系统对外部环境要求 工作环境温度：0 60 相对湿度：90% 电源电压：220 20 % 保存温度：0 80 环境：无腐蚀气体，无导电粉尘和微粒，污染较少，磁场干扰较小的地方，安装系统时尽量远离 变频器以及大容量频繁起动设备,同时还要做好防震工作。 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 14 第二章第二章 安全保护系统安全保护系统 注塑机安全保护系统主要包括电气安全和人身安全两个方面。电气安全主要是针对浪涌和雷 击；人身安全主要指操作人员的安全性，主要防止的是误操作。 一、电气安全一、电气安全 1、 雷击原理：雷击原理：常见的雷电干扰的入侵途径及原因，有如下四种： (1) 建筑物受雷电直击时，巨大的雷击电流流入大地会抬升地电位，造成地电位反击损毁设备； 并且经地线流过的大量电流，会产生磁场冲击波。如图 2-1 中 1 所示； (2) 远端的电线因雷电会产生感应电流，如图 2-1 中 2 所示； (3) 当云层间放电时，强大的电磁冲击会在邻近地面的导体上感应出冲击电压，并且磁场冲击 会漫延到地上的建筑物，如图 2-1 中 3 所示； (4)另外，内部操作过压，如变压器的空载，电机的启动，开关的开启等，也能引起强大的脉冲 冲击电流通过电缆引入，破坏电子设备。如图 2-1 中 4 所示； 从雷电的入侵途径可知，雷电会产生强大的电磁波，在周围的导体上产生感应电压，甚至 构成对电子设备的直接冲击损坏，如图 2-2 所示当邻近雷击时，巨大的雷电流产生强大的电磁 波，首先受到建筑物外墙中钢筋网的屏蔽作用而有所衰减，当设备所在的机房采取屏蔽措施时， 受到第二次屏蔽而减弱，当到达机房内时，还受到机壳的屏蔽而减弱，屏蔽层越多，屏蔽效果 就越好。 图 2-1 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 15 最外面是 0 区，又分为 0A 和 0B 区，0A 区在避雷针保护范围之外，易遭直接雷击，为最危 险区域，0B 在避雷针保护范围之内，不会遭直接雷击，但从 0A 区来的电磁波并未受到屏蔽而减 少，受到建筑物钢筋外墙屏蔽的空间也即建筑物内部为 1 区，雷电磁波受到了一层屏蔽而衰减， 当再受到一层屏蔽后的空间定为 2 区，直到 3 区、4 区等，越往内部，危险程度就越低。 但是绝大多数厂房是无法象上图 2-2 中所示牌 2 区位置的，所以必须做好机房的屏蔽措施，另 外，电子设备的金属外壳也是一层屏蔽，使设备内元器件受电磁波影响机会大大减少。 2、 防雷原理防雷原理：由于注塑机控制电脑为电子设备，在有些安装场合，不可能有良好的外部防雷措 施（比如外接避雷器） ，针对雷击时线路感应的高压，以及切换大功率器件产生的瞬间高压，在电 源进线端加一个带防浪涌功能的滤波器，用来防止上述的瞬间高压和其他干扰，根据下列原理制 作的防雷板，原理如下： F1 FUSE Cx RVy2 N L1 1 4 2 3 L Cy2 L N RVx Cy1 RVy1 二相交流电网噪声滤波器的基本结构如图所示。它是由无源器件（电阻、电容、电感等）组 成的四端无源网络，主要使用的元件是共模电感线圈 L1，共模电容 CY1、CY2 和差模电容器 CX。压敏电阻 RVx、RVy1、Rvy2。若将此滤波器网络放在电源的输入端，则 L1 与 CY1、 CY2 分别构成交流进线上两对独立端口之间的低通滤波器，可衰减交流进线上存在的共模干扰噪声， 阻止它们进入电源设备。共模电感线圈用来衰减交流进线上的共模噪声，其中 L1 一般是在闭合磁 路的铁氧体磁芯上同向卷绕相同匝数的电感器，接入电路后在 L1 中的两个线圈内交流电流产生的 磁通相互抵消，不致使磁芯引起磁通饱和，又使这两个线圈的电感值在共模状态下较大，且保持 不变，起到滤除和衰减干扰的目的。RVx、RVy1、Rvy2 主要用来衰减和吸收电网瞬间过压。防雷 板一定要接地，若不接地就不会防雷。 图 2-2 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 16 3、防雷板的接法（、防雷板的接法（220V） 根据客户的需要，珊星控制系统的变压器分为根据客户的需要，珊星控制系统的变压器分为 220V 和和 380V 两种规格，因此，防雷板也有两两种规格，因此，防雷板也有两 种对应的型号，客户一定要根据实际情况选择合适的变压器和对应的防雷板（种对应的型号，客户一定要根据实际情况选择合适的变压器和对应的防雷板（220V 变压器一定要变压器一定要 选择选择 220V 的防雷板，的防雷板，380V 的变压器一定要选择的变压器一定要选择 380V 的防雷板）的防雷板） 。 4、 接地：接地：在电子设备中，有信号地线、屏蔽地线、保护地线等地线，接地就是怎样将这些地线 接到大地而使电子设备良好的工作，同时避免接地不良导致的电子器件损环和人身伤害（如触电） 。 如：电气设备的接地问题。电气设备的外壳接地后，即使电路与外壳之间的绝缘强度降低甚至破 坏，也不会发生电击伤害，而仅会将保险烧断。在三相电机特别是大容量电机由变频器带动时， 会在机壳上产生感应电压，特别在低速时，这个电压越大，若将壳接大地，这个感应电压会引入 大地而不会有很大影响，但是若接地不良或接地电阻过大，使得电动机产生的感应电压会残留在 机壳上，从而引起电荷积累，若到了一定程度，会损坏电子器件严重的会引起人身伤害，所以接 地在工业环境是非常重要的。 在落地式的大型电子设备中，有将内部电路连接到金属机柜上的机柜地端子，也有为内部电 路地线电流提供的低阻抗通路的信号地端子。在简单设备的场合，机柜地与信号地在内部连接起 来，然后作为接大地端。下图是两台设备接地情况。两台设备与地板之间是绝缘的，信号端子与 机柜接地分别在一点接地。这样，流过设备的噪声电流就不会流到信号地线上，因此不会造成电 位基准面的变动。并且，由于各个信号端子分别接地，因此不会发生地线电流的相互干扰。 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 17 在实际中，不可能将设备在实际中，不可能将设备 1（比如注塑机电脑）（比如注塑机电脑） ，设备，设备 2（比如变频器（比如变频器/伺服马达驱动器等）的伺服马达驱动器等）的 信号地线不可能同时集中接地块上，不过机柜地线是需要接大地的。除此之外，若其中有设备运信号地线不可能同时集中接地块上，不过机柜地线是需要接大地的。除此之外，若其中有设备运 行时会对其他设备产生干扰，可将两设备的电源线分开引入，将信号线和电源线上加环型铁氧体行时会对其他设备产生干扰，可将两设备的电源线分开引入，将信号线和电源线上加环型铁氧体 （磁环）用来衰减设备产生的电磁干扰或由电源线传导的传导干扰，（磁环）用来衰减设备产生的电磁干扰或由电源线传导的传导干扰， 此外，因变压器启动和电机启动在开通瞬间的原理是一样的，都是大电感负载，会在交流电 网上形成一定的冲击，有一定的冲击电流，会对前端防雷功能滤波器有冲击电流，若冲击电流超 过滤波器上保险丝的额定值，会使保险丝熔断，这个现象在启动设备总开关或设备空气开关瞬间 最有可能发生。对应的办法是尽量避免同时启动大功率设备，另一个方法是将保险丝更换为额定 值较大等级（比如 5A, 8A） 。同时由于大容量设备的频繁启动，会对滤波器电源 N 端压敏电阻 （Rvy1）造成损坏，是因为电网小电压过压冲击频繁，会对压敏电阻寿命造成影响（压敏电阻防 浪涌有一定的次数寿命） ，可采用的方法是将压敏电阻换成更高电压等级的压敏电阻，同时检测接 地是否良好。 5、滤波器的使用应注意如下几点：、滤波器的使用应注意如下几点： (1) 滤波器应尽量靠近设备交流电入口处安装，应使未经过滤波器的交流进线在设备内尽量短； (2) 滤波器中的引线应尽可能短，以免引线感抗和容抗在较低频率上产生谐振； (3) 滤波器接地线上有大的电流流过，会产生电磁辐射，应对滤波器进行良好的接地； (4) 滤波器的输入线和输出线不能捆扎在一起，布线时尽量增大其间距离，以减小它们之间的耦合， 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 18 可加隔板或屏蔽层。 二、操作安全二、操作安全 在注塑机系统中，安全保护主要分为：机械保护、液压保护和电气保护三种，而本系统在安 全方面，对锁模动作从硬件及软件上采用了三重电气保护，这是其他电脑所无法比拟的。在 软件方面，采用前后安全门输入信号 X000，X015 都有输入时，机器才能进行锁模动作，否 则注塑机不会进行锁模动作。减少外围电路短路可能出现的故障。在硬件方面，输出部分对 锁模动作采用了硬件保障，以防止输出控制元件的短路故障而造成事故的发生。 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 19 此外，我们的控制系统还有射胶安全门保护（X514） ，只有射胶安全门压合才可进行射胶、熔 胶、抽胶动作。 第三章第三章 电源部分的维修和保养电源部分的维修和保养 一、电源部分一、电源部分 1、电源简介、电源简介 电源是各种电子设备必不可少的重要组成部分。电源性能的优劣直接影响电子系统的性能指 标。目前，注塑机电脑的模拟部分和数字部分对电源的要求不相同，模拟部分要求电源稳定度高、 噪音低，数字部分要求电源可靠，耐冲击性好。系统的电磁兼容性也受到关注，要求电源对电网 波动的适应能力较强，自身不会污染电网和产生有害的电磁辐射，输出电压要满足一定的净化要 求。其安全性也是不可忽视的因素，要求电源保护措施良好，一旦负载电路发生故障要求有效的 自我保护。当电源部分内部故障时，能在负载系统破坏前关闭，从而保护系统，并且能在额定负 载下长期稳定工作。 若采用传统的供电方式很难满足要求，所以本公司系统采用了多级稳压供电方案，第一级采 用开关稳压，减小了体积和电网适应度，第二级采用线性稳压，提高了供电稳定和精度，同时满 足了系统的供电要求，又集中了开关稳压电源和线性稳压电源的优点。同时，在接电接口，接入 自制的防雷击措施，能有效防止雷击对本系统的破坏，同时也防止了本系统对电网的污染。 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 20 2、电源外型、电源外型 3、电源性能参数、接法及用途、电源性能参数、接法及用途 以 A 型主机电源的接法与功用为例 直直 流流 电电 源：（接主机板）源：（接主机板） 电 压作 用 24VG（6A） 、+24V供主机 I/O 的输出 36VG（4A） 、+36V供主机 D/A 输出 -12V供给主机的温控、D/A、电子尺部分 +12V 供给主机的温控、D/A、电子尺部分，显示的背光电 源 24VG（1A） 、+24V供主机 I/0 的输入、驱动部分，显示的背光部分 10V、30V（选用）供给显示面板，经过稳压产生面板使用的+5V 电源 +5V 主机板各部分都要使用的电源，正常与否是主机工 作最基本的前提 4、性能检测、性能检测 (1) 检查 24V（4A） 、24V（6A）的保险管是否良好。 (2) 加上负载，通电检测各输出电压，用黑表笔接地，红表笔接各个测量点即可得出下框的参数值 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 21 GNDGNDGNDGNDGND24VG 24VG（ 4A） 24VG（ 6A） 参考数值+5V+12V-12V10V30V+24V+24V+24V 标准数值5V12V-12V10V30V24V36V26V 允许最小值4.97V11.5V-11.5V8.5V30.5V21.6V31.4V23.4V 允许最大值5.2V12.6V-12.6V10V31.5V26.4V39.6V28.6V (3) 通电观察电脑是否正常运行： A、 手动灯是否亮； B、LCD 液晶显示页面显示有无干扰，CPU 启动 RUN 指示灯是否亮，亮为正常，不亮为不正 常； C、D/A 输出是否正常； D、 储存的数据是否丢失； 二、变压器部分二、变压器部分 本公司电脑专用变压器根据客户的需求有两种规格：单相 220V 和 380V 可选 1、 变压器输出电压与作用如下表： 交流电源：（从变压器出来）交流电源：（从变压器出来） 电 压颜 色作 用 AC21V （8A） 两根红线经过整流产生直流 24V6A AC27V （6A） 两根黄线经过整流产生直流 36V4A AC14V GND 一根黑线 AC12V两根白线 AC12V 分别与 AC12VGND 黑线经 过整流稳压产生直流+12V，-12V AC24V两根橙色经过整流稳压产生直流 24V1A AC9V两根绿线经过整流产生直流+10V；+5V 2、 变压器的连线方法如下图： 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 22 三、保养和维修三、保养和维修 1、保养 变压器和电源尽量安装在干燥防尘的环境中； 定期查看外围线路是否松动、老化； 2、维修 检查电源线，各输入输出线是否连接良好； 检查电源盒上的电压输出指示灯是否点亮,在电源电压正常输出时,电源盒上的指示灯应该亮; 若有一路电源指示灯不亮,可检查内部相应部分电路和变压器相应输入电路,如变压器到电源 盒有交流电输出,而对应的电源盒输出指示灯不亮,则可判断是内部元件损坏,可更换内部相应 部分电路元件或保险丝. 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 23 第四章第四章 主主 机机 部部 分分 一一、CPUCPU 部分部分 1、CPU 的工作原理的工作原理 CPU（中央处理器）主要包括控制器、运算器、和工作寄存器及时序电路；控制器是识别指 令，并根据指令性质控制电脑各组成部件进行工作的部件，控制器包括程序计数器 PC、程序地址 寄存器、指令寄存器 IR、指令译码器、条件转移逻辑电路及定时控制逻辑电路。其功能是控制指 令的读出、译码和执行，对指令的执行过程进行定时控制，并根据执行结果决定是否分支转移。 运算器主要用来实现对操作数的算术逻辑运算和位操作的。主要包括算术逻辑运算单元 ALU、累加器 ACC（EAX） 、暂存寄存器（EBX、ECX、EDX 等） 、B 寄存器、程序状态标志寄存 器 PSW（EFLAGS）以及 BCD 码运算修正电路等。 时钟电路用于产生系统工作时所需的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的 相互关系。为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工 作。 存储数据和程序的部件称为存储器。常用的半导体存储器可分为半导体读写存储器，简称随 机存储器，用 RAM 来表示。半导体只读存储器 ROM 来表示。ROM 存储器中的一种常用部件 EPROM 是一种可改写的只读存储器，它只要在紫外光或 X 光线照射下，几分钟就可以将原有的 信息消除，而后又可在脉冲作用下，重新写入新的信息，这给使用带来了很大的灵活性。随着电 子技术的发展，控制系统中已开始采用电可擦除型 ROME2 PROM,电可擦除型 ROM 给用户带来 了更大的方便，特别是应用系统的现场调试。随机存储器常用来存放数据，只读存储器 EPROM 常用来存放系统的程序。 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 24 输入和输出接口是系统的重要部件。接口部件如芯片又分为通用接口芯片和专用接口芯片两 类。常用的通用芯片又分并行输入/输出接口和串行输入/输出接口两种。专用接口部件的芯片不能 互换，有各自的功能，如键盘/显示接口、CRT 控制器接口、DMA、A/D、D/A 等电路。通过输入/ 输出接口，把电脑和外部设备连接起来，就组成了控制系统。如下图所示： 数据总线 地址总线 控制总线 RUN 灯为 CPU 工作指示灯，它与 COM 一起接在急停开关上， （如不接急停开关 RUN 与 COM 需用导线短接） 。压合急停开关，RUN 与 COM 断开，RUN 灯不亮，CPU 停止工作，断开急 停开关，RUN 与 COM 短接，RUN 灯亮，CPU 工作正常。 注塑机控制系统 CPU 正常工作的条件： (1) 电源电压+5V 在偏差范围之内； (2) 开机后 RUN 灯亮，面板手动灯亮； (3) 输入、输出电压必须正常； (4) 程序是否匹配，动作是否正常。如：若将 F3880-F 版本的主机或显示程序与 F3880-J 版本的主 机或显示程序混合使用，就不会在显示报警栏显示任何报警、动作栏显示也会乱，甚至动作 也不正常。 2、常见故障、常见故障 由 CPU 部分引起的常见故障有： (1) 不启动（RUN 灯不亮） ； (2) D/A、I/O 常输出或无输出； (3) 温度有问题； (4) 电子尺行程不正常； 故障排除方法见第十章 二、位置控制二、位置控制 位置控制：可分为行程开关、电子尺、编码器三种；电子尺、编码器只能任选其一。 现以 F3880 型电子尺程序为例： CPU ROM 外 围 设 备 RAM I/0 复位时钟 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 25 1、安装注意事项：、安装注意事项： 在安装电子尺时，要求电子尺平行于格林柱，电子尺中心抽芯拉杆固定应平滑，与主机的采 样应选用三芯屏蔽专用线，屏蔽层接地良好，三芯线连接正确。 2、调试部分：、调试部分： 输入相应的密码，可进入“电子尺参数设定”页面。 (1) 参数设置： 电子尺选择：是根据注塑机的实际硬件来选择； 电子尺长度：是相对应的电子尺实际总长度； 锁模停止有效值：在锁模停止开关 X003 压合后，锁模电子尺位置同时也要运行到设定值的范 围内锁模才会真正停止。起双重锁模停止保护作用 (2) 电子尺清零 在手动状态下，将各动作的压力、速度及行程位置设定相应的数值，将模锁紧，射胶螺杆 前停止，顶针退停止后，便可将各电子尺清零。 （即电子尺清零先输入“0 位开”稍后再输入 “0 位关”便完成操作。 ） 备注：如选用编码器控制清零方式为：锁模 X006 点短接 COM 然后再断开，射胶将 X005 短 接 COM 然后断开即可。 (3) 试机检查开合模、射胶、顶针各相应动作是否按所设置行程位置执行。设定行程、实际行程、 机器标尺三点位置必须达到基本一致，误差控制在 5mm 之内。 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 26 3、常见故障、常见故障 (1) 无行程； (2) 行程不准； (3) 行程不稳定 故障排除方法见第十章 三、三、D/AD/A （压力（压力/ /速度）控制部分速度）控制部分 本控制系统 F-3000 系统 D/A 部分主要进行比例压力阀与比例流量阀进行控制，压力与流量是 并行两组数据输出。每一组 8 位数据经数模转换后，再经运算放大输出，然后通过大功率电阻构 成电流反馈闭环控制，能可靠保证输出电流的恒定。输出短路和过流自动调节功能，并且能在故 障排除后能自动恢复，使用安全可靠。加上硬件与软件对线性关系的调节，使系统更加稳定。压 力流量的线性变化以及其上升、下降快慢的可调范围，对注塑机的注塑性能起关键作用。 1、调试步骤、调试步骤 在正常情况下，注塑机的流量压力已经过严格的调校，一般不需要再调，在特殊情况下，才 需要重新调校 D/A 处理单元上的压力与流量限额控制电位器。 (1) 压力校正 先确定油路上是否有压力补偿油路，有则调整至正确设计的压力差或关闭补偿油路，以射台 退为例：将射台退至终止位，设定射台压力为 70，按住射台退按键，调整放大板上 PRESSURE MIN 电位器，使系统压力表指示值与设定值相符；再将压力设定值改为 140，按住射台退按键， 调整放大板上 PRESSURE MAX 电位器，使系统压力表指示值与设定值相符；重复更改设定值， 并分别调节放大板上的 PRESSURE MIN/MAX 电位器，直至获得正确的输出曲线。 注： 由于油路设计及比例阀特性有异，有时压力表不符合设定值或按线性比例增加 为避免磁滞效应，每次调整 PRESSURE MAX/MIN 电位器时，必须从 0 压力或静机开始 (2) 速度校正 先确定流量的量度方法及仪器，一般厂家用转数表量度熔胶马达转速。将料筒温度加热至正 常使用温度，熔胶动作设定为一级熔胶；熔胶流量设定为 50，按住熔胶按键，调整放大板上 FLOW MIN 电位器，使油压马达转速与设定值相符；改熔胶流量设定值为 100，按住熔胶按键， 调整放大板上 FLOW MAX 电位器，使油压马达转速与设定值相符。重复更改设定值，并分别调 整放大板上 FLOW MIN/MAX 电位器，直至获得正确的输出曲线。 注： 为避免磁滞，每次调校 FLOW MIN/MAX 时，必须从静机开始 由于流量的量度输出读数较之压力输出读数困难，所以 FLOW MAX/MIN 的取数点可多增加 几个及取数时间增长至一分钟以上 (3) 压力、流量预调页面下调试 在密码页面输入相应的密码，则进入如下设定页面： 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 27 1) 预调压力/速度开关 调试机器的压力速度时，预调压力速度开关选择“开” ，否则选择“关” 2) 预调压力 设定调试机器的压力值 3) 预调速度 设定调试机器速度的速度值 4) 压力选择 选择压力设定值的最大范围：140bar、145bar，160bar。 5) 速度选择 选择速度阀的类型：标准、威格士，特殊。 注塑机类型不同时，最高系统压力也不同，所选择的速度阀类型也会不同。 调试时，先将压力选择和速度设置成系统最高压力和阀的类型匹配。 将预调压力设定成 70，启动电机将预调压力，速度选择“开” ，调整放大板上 PRESSURE MIN 电位器，调整系统压力表指示值与设定值相符；然后更改预调压力为 140，调整放大板上 PRESSURE MAX 电位器，调节系统压力表指示值与设定值相符； 重复更改设定值，并分别调整 PRESSURE MAX/MIN 电位器直至获得正确输出曲线。 注： 为避免在预调压力 140bar，检查点内调整油压指示时间长，而引起油温过热或电机过载，热 继电器动作，调校要迅速准确 如遇热继电器跳掣，要等 2min 热继电器金属片复位后，降低预调压力设定值，再按热继电 器的复位键启动马达，继续调整 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 28 2、常见故障、常见故障 (1) 压力流量无输出； (2) 压力流量常输出； (3) 压力流量不稳定； 故障排除方法见第十章 四、四、I/O 部分部分 1、性能指标为（以、性能指标为（以 F3880AF3880A 型机为例）型机为例） (1) 主机输入点数为 32 点，输出点数 32 点（其中晶体管输出 24 点，继电器输出 8 点） 。 (2) 输入电流 7mA (3) 输出电流晶体管 MAX 1A 继电器 5A (4) 反应时间 10ms 输入输出都有短路保护。 本模块充分考虑到用户的需要，输出电流可达 1A，所以用户能直接把电磁阀接在输出端，如 同时输出超过 6 个输出点则须增加外部电源；有 8 个继电器输出，用户可直接用这些点来驱动控 制电机的接触器和控制加热圈加热控制的接触器 2、I/O 板的连接方法板的连接方法 以 X 字母开头表示输入端口，以 Y 字母开头表示输出端口。RUN 和 COM 为启动端，两点与急停 开关常闭串联，RUN 和 COM 短接时系统启动。输入端口驳接行程限位或感应开关的信号输入，行程 开关的另一端接公共端 COM 如是感应开关 24V 电压由电源盒 24V1A 提供正负电压，输出端口 Y630- Y637 为继电器输出，供加热马达驱动。最大电流可达 5A，其余 24 点为晶体管输出（1A） ，驱动各 方向阀，其中 Y533 接中间继电器控制润滑油泵。 P+、P-、S+、S-分别为压力、流量的输入输出接口，与电流表和比例阀相串联，控制系统各 动作。15P 端口为主机与面板的数据通信端口，44P 端口为温控模拟采样端口。 检测各端口的工作状态，可通过监视页面直观检测各点通断状态，也可通过 I/O 指示灯初步 识 别。用监视页面检测工作状态方法如下： 按键 ，再按 键，这时页面显示“状态监测菜单”： 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 29 在此页面用户可进入相应的状态监测页面。 (1) 输入状态监测： 在“状态监测菜单”页面按“输入状态监测”按钮，此时页面显示： 此页面用于监视主要的输入点状态。详细内容请参阅说明书。 注：在此页面按“返回”按钮，将返回“状态监测菜单”页面。 (2) 输出状态监测 在“状态监测菜单”页面按“输出状态监测”按钮，此时页面显示： 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 30 此页面用于监视主要的输出点状态。详细内容请参阅说明书。 注：在此页面按“返回”按钮，将返回“状态监测菜单”页面。 (3) 输入输出状态监测： 在“状态监测菜单”页面按“输入/出状态监测”按钮，此时页面显示： 此页面用于监视输入输出点的状态。当光标移到相应的显示区，下面的提示栏会显示对应的 输入或输出点的功能。例：当光标移至“X405”处时，提示区将显示“X405”代表的输入点功能。 (4) 输入输出状态总监测： 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 31 在“状态监测菜单”页面，按“状态总监测”按钮，此时页面显示： 在此页面用户可清楚了解机器的各输入输出点的当前状态 1)荧幕上第一列(如 X000-X007)中的 X 代表输入点，后面的数字代表对应的输入端口。Y 代表输 出点如 Y030-Y037 中的 Y 代表的是输出点，后面所跟的数字代表相对应的输出端口。 2) 屏幕上的输入输出状态代表的是各输入输出口所对应的 LED 灯。状态显示为红灯表示该点 LED 灯点亮，状态显示为绿灯表示该点 LED 灯未点亮。例如：如果有两个输入点 X000，X015 和 两个输出点 Y630，Y631 点亮， X000 与 X015 显示为红灯，代表前后安全门关好，全部安全门开 关接通。若实际确实如此，则说明这两个输入点工作正常。 与此类似，Y630、Y631 点亮，代表喷嘴段和第一段下正在加温。某一输入或输出点工作， 代表它的状态显示为绿灯，或某一点不工作而代表这一点的状态显示为红灯，都说明与这些点有 关的电子电路或它们所连接的外电路有故障，应进行检查、排除。 3、常见故障、常见故障 通过检测各工作指示点的情况分析 I/O 通路 (1) 无输入； (2)无输出； 排除方法见第十章 五、温度部分五、温度部分 1 1、PIDPID 和模糊控制和模糊控制 一、一、PID 控制器控制器 PID 控制是指：根据偏差的比例（P） 、积分（I） 、微分（D）进行控制，简称 PID 控制,是控制 系统中应用最为广泛的一种控制规律。它是一种基于建立精确的数学模型的控制方法，可以获得 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 32 良好的动态性能，同时也可以消除静态误差。 在工业控制系统中，常采用如下的 PID 控制系统框图： r(t) + e(t) U(t)y(t) PID 控制系统框图 一、一、 模糊控制模糊控制 模糊控制：它以模糊数学为基础，用语言规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进 行决策的一种高级控制的策略。不需要建立数学模型，特别适合非线性，大滞后的控制系统。 模糊控制的原理：模糊控制系统通常由模糊控制器、输入输出接口、执行机构、测量装置和 被控对象五部分组成。如下图所示： 给定量eu被控量 y r 模糊控制系统的组成 二、二、 本系统温度控制本系统温度控制 温度控制是工业控制对象中主要的被控参数之一，对注塑机控制系统的动态特性来讲，本系 统采用一种以模糊数学为基础发展起来的一种控制方法模糊控制。 温度由检测元件热电偶检测，经变送器输入和 A/D 转换器进行 A/D 转换，7 段温度与室温经多 路开关模拟开关送入 A/D 转换器 ICL7109 的 INHI 与 INLO。 ICL7109 是 CMOS 器件，是 12 位二进制码输出的双积分 ADC，其内部有基准电压源和用于产生 时钟信号的振荡电路，只要在外部接入少量器件，内部就产生时钟信号，也可直截输入时钟信号 来决定它的转换时间。以前的 F-3000 型使用时外部时钟经过分频进入转换器，这样信号可能会在 线路上变化，对 ICL7109 的转换产生引响。而 F-3880 型用的是直截把时钟信号加在 ICL7109 上， 这样就能消除线路的对转换的引向。ICL7109 的输出是三状态可控的 TTL 电平，易于与各种微机接 口，简化了接口硬件电路，另外，ICL7109 的数据同时输出，因而可一次读取，也可分两次读取， 方便软件设计。 D(S)被控对象 A/D 变送器 模糊 控制器 D/A 执行 机构 被控 对象 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 33 在软件方面我们采用模糊参数和 PID 控制器进行注塑机的温度控制，以模糊规则实时调节 PID 参数的一种自适应控制系统。模糊规则给出的是在不同实时状态下对 PID 参数的推理结果。模糊 参数自适应 PCD 控制系统的结构如下图所示： 这是在一般的 PID 控制系统的基础上，加上一个模糊控制规则环节；模糊控制规则环节是为 了根据系统实时状态调节 PID 的参数面设计。模糊参数 PID 控制系统的关键在于模糊控制规则的 建立。由于注塑机料筒温度属非线性，不确定性，大滞后的系统，难以建立准确的数学模型，长 期以来为注塑机行业一大控制难题。我们通过长期的实验，建立了模拟的数学模型，利用电脑仿 真选取合适的参数，并进行大量的实验修改数学模型的偏差，使不同条件下的注塑机温度精确控 制在2 度内，不出现超调现象。 2、温度参数的设定、温度参数的设定 1.按“温度”键，进入“温度设定”页面，此时页面显示如下 - + R 模糊控制规则 参数修正 算 PID 控制器 对象 Y 热 电 偶 变 送 器 MC14051B MC14051B ICL7109ICL7109 7109 CPU 珊珊 星星 注注 塑塑 机机 控控 制制 系系 统统 维维 修修 手手 册册 V1。0 34 温度设定值单位为 1 度，用户自行设定各加热所需的工艺温度，各段实际温度检测出的温度 会直接显示于页面上的“现在”温度栏。任一段现在温度与设定温度的偏差超出设定偏差范围时， 射胶、抽胶、熔胶动作会被电脑设定为禁止进行。其余不使用的温度段可选择“关”或“设定” 值设为零。 加热方式控制各加热段的加热方式，其中射嘴有 3 项选择“关” 、 “开” 、 “手动” ，其余各段有 两项选择：“关” 、 “开” 。 关方式：此方式可以关闭各个加热段，用于更换或检测发热接线之用或不使用该段温度。 开方式：开启各个加热段的温度保持在设定值。 手动方式：只适用于射嘴在此方式下控制射嘴的加热以百分比工作。例如：在该区输入 70%， 则射嘴的加热器将有 70%时间开，30%的时间关。 状态 显示各加热段的状态。如果各加热段的实际温度正常，则对应的状态用绿灯显示；如 果各加热段的实际温度大于设定温度加上高温偏差或者小于设定温度减去低温偏差，则对 应的状态用红灯显示。即实际温度不在设定温度的范围内，显示为红灯 高温、低温偏差 为各温区段设定一个高温、低温偏差。如果实际温度高于设定温度加上高温偏差或实 际温度低于设定温度减去低温偏差，则发出报警。例如：如果设定温度是 200 OC，高温偏 差为 10，低温偏差为 20，则实际温度为 210 OC 或 180 OC 时就会报警。高温、低温偏差最 大输入值为 50。 3、