伺服控制系統在塑機領域的應用

穆格公司（MOOG）是全球電液伺服元件及伺服系統設計及制造領域的領導者，由電液伺服閥的發明者WilliamC.Moog于1951年創立。產品廣泛應用于飛機、衛星、航天飛機、火箭以及各種工業自動化設備。在工業領域，注塑設備及吹塑設備的伺服控制是我們的重要研究領域之一。

　　注塑控制領域

　　在注塑控制領域，MOOG可為高端客戶提供液壓伺服系統或全電動伺服系統。

　　1．液壓伺服系統

　　采用DVP（digitalvelocity&pressure）卡和MOOGD660系列伺服閥可以實現精確、重復性高的注塑射膠過程。DVP卡有以下功能：
◆閉環射膠速度控制（帶壓力限制保護）。
◆由速度模式可切換到壓力模式。
◆保壓閉環控制。
◆射膠過程中的背壓閉環控制。

　　此控制算法內置，并提供GOUI軟件，閉環的控制參數（P、I增益等）可從個人電腦中下載到DVP卡ROM中并存儲，也可以直接從DVP卡中上載數據。D660系列伺服閥先導級采用了伺服射流管，降低了能耗，提高了閥的堅固性。由于伺服射流管先導級具有很高的無阻尼自然頻率（500Hz），因此，此種閥的動態響應較高，并被廣泛應用于塑料機械、壓鑄機、重工業等，并在實踐中體現出卓越的性能。

　　2．全電動伺服系統

　　眾所周知，全電動注塑機是一個新的市場趨勢。同液壓機相比，具有以下優點：

◆重復性高。
◆運行費用低，節約能源可達50%。
◆維修較少，維護容易。
◆噪音低，且沒有液壓污染，適用于制藥等特殊行業。

　　MOOG是最早進入全電動注塑行業的專業控制廠商之一，向合作伙伴提供DBS、DBM、DS2000系列驅動器FASTACT系列電機。DS2000驅動器和FAST交流伺服電機具有以下特點：

◆驅動器可接受三相，50Hz，65～506V的任意電壓。
◆可設定控制交流伺服電機或異步電機。
◆電流環可根據伺服電機特點配置，并按DCBUS變化自動調節，同時提供B.E.M.F補償以及相位自校正功能。
◆速度環內集成了3種數字濾波器，動態性能良好等等。

　　吹塑控制領域

　　對于中空制品來說，控制型坯壁厚對于產品質量的提高和成本的降低非常重要。制品在吹氣成型過程中若沒有得到有效控制，冷卻后會出現厚薄不均的狀況，厚薄不均的坯壁產生的應力也不同，薄的位置容易出現破裂。采用壁厚控制系統后，可使芯軸縫隙隨著型坯位置變化而變化，產生厚薄均勻的制品。耐沖擊力試驗表明，壁厚均勻的制品不僅強度有很大提高，同時也節省了原料，縮短了成品冷卻時間，降低了次品率。
　　在吹塑控制領域，MOOG可提供獨立的壁厚控制系統或整機控制方案。兩種方案可根據用戶的實際情況選用。

　　1.獨立的壁厚控制系統（Parisoncontrol）

　　目前，MOOG提供30點、100點的壁厚控制器DIGIPACK，可用于控制儲料缸式和連續式吹塑機型坯壁厚。

　　儲料缸式機器常用于制造較大的容器。DIGIPACK根據儲料缸電子尺反饋控制口模開度，LCD縱坐標顯示儲料缸位置，橫坐標顯示口模開度。連續式機器通常有多個模頭，DIGIPACK根據工作循環時間控制口模開度，此時LCD縱坐標顯示循環時間，通常是以切刀動作作為一個完整循環的開始。

　　由于DIGIPACK的輸出為±100MA，所以可以直接驅動MOOGG631系列伺服閥（機械反饋式），不需要放大器來驅動。DIGIPACK+G6313005也是目前國內外客戶常用的一種配置，系統具有極高的穩定性和準確性。

　　2．整機控制方案(TMC)：

　　除了獨立的壁厚控制系統之外，MOOG還提供TMC（TotalMachineControl）方案。M400系列控制器實質上是一種可用于多個行業的高性能PLC，硬件采用模塊化結構。硬件上除了常用的數字量、模擬量輸入輸出、溫度模塊等，還有可專用于吹塑機壁厚控制的專家模塊M480（此模塊也可用做開合模等的閉環控制）。

　　M400采用實時分時多任務操作系統，可定義每個任務的優先級和循環時間，整個系統的實時性可得到優化。LOGOS（M400）的編程軟件為塑料機械控制提供了大量的功能塊函數。

　　對于溫度控制，用戶不必編寫代碼，只需設定一些必要參數（如溫度、采樣時間、報警溫度）即可，系統可根據參數進行自診定，得到合適的PID等參數。

　　對于壁厚控制，系統提供了128點的壁厚編輯頁面，可增加、刪除點，并可選擇兩點之間的插補方式（直線、圓弧或高次曲線）。另可根據機器設定連續式或儲料缸式。
　　對于位置、速度、壓力的閉環控制，系統可讓用戶進行10段曲線設定，以優化系統的性能。

　　編程系統遵循IEC1131-3標準，允許采用梯形圖、指令表、順序功能圖以及高級語言。且不同的任務可根據要求采用不同的編程語言。