分布式控制系统在大型注塑机上的应用

王公真

摘 要 在大型注塑机上应用分布式控制系统，改变了大型注塑机原控制系统的缺点，提高了大型注塑机的应用效率和技术水平。文章简要说明了分布式控制系统的特点及组成，阐述了分布式控制系统在大型注塑机上应用的重要意义，以MA10000型注塑机为例，分析了分布式控制系统在大型注塑机上的应用及效果。

关键词 分布式控制系统；特点及组成；大型注塑机；MA10000型注塑机

中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0121-01

随着工业的不断进步，大型注塑机不断得到应用，提高了注塑行业的生产技术水平。大型注塑机的控制系统也随着科技的不断更新而得到发展。由于大型注塑机涉及到的控制内容包括机械、温度、尺寸、动力、压力等，数据信息较多，控制系统比较复杂，现有的集中式控制系统或液压控制系统都存在维护困难、安装费力、信号兼容等缺点，使得大型注塑机在实际应用中费用较高，维护保养有一定的难度，影响了大型注塑机的优势发挥，不利于注塑技术的发展。分布式控制系统（DCS）在工业应用中，提高了生产技术水平，降低了企业的经营成本，提高了经营效益，推动了工业发展的自动化进程。正是认识到分布式控制系统的显明作用，分布式控制系统在大型注塑机上得到应用，改变了大型注塑机控制系统的缺点，提高了大型注塑机的生产技术水平。

1 分布式控制系统的特点及组成

分布式控制系统是一个综合性较强的网络控制系统，通过计算机将生产过程进行动态在线监测，实现线上动态管理，并能根据需要进行分散性控制。故而称之为分布式控制系统。从分布式控制系统的基本含义可以看出，分布式控制系统的显著特点是在线动态监测、在线集中管理以及分散控制。在线动态监测可以对生产过程进行动态跟踪服务，对机械运转进行信息采集与处理，从而判断设备的正常运转。一旦发现故障，就会启动报警系统，并对故障进行定位与控制，缩小故障范围，并快速恢复做好迅速准备。在线集中管理可以将整个生产过程的所有细节通过网络系统进行统一管理与调控。分散控制能够将生产环节细分为多个节点，这些节点分别进行控制，能够将控制范围进行细分化，做到控制精细化，控制独立化和高效化。分布式控制系统主要组成部件有现场控制器、界面控制器、通信网络。配合其它的附件构成分布式控制系统。

2 分布式控制系统在大型注塑机上应用的重要意义

大型注塑机的应用能够提高国家注塑行业的技术水平，这一点是不可反驳的。然而，由于大型注塑机体形过于庞大，涉及到的生产环节众多，原有控制系统线路复杂而繁多，产生故障后，故障定位与恢复十分费时、费力。这些缺点的存在，使得大型注塑机的应用成本增大，降低了企业的生产经劳利润。而分布式控制系统以其优越的性能能够解决大型注塑机的上述缺点，简化大型注塑机的操作方法，对大型注塑机生产技术水平的提高具有非常重要的意义。

3 分布式控制系统在大型注塑机上的应用

分布式控制系统在大型注塑机上应用，首先要将大型注塑机的生产过程进行主体与旁支的划分，主体由主控制器、显示屏、相关线路组成，并对大型注塑机的主要生产活动进行参数设定、信息采集与处理，通过显示器进行状态在线监测。旁支再划分为多个节点，每个节点构建一个分散控制系统，众多分散系统组成网络分站，对每个节点的正常运行进行监测与控制。通过主体控制与旁支控制最终形成分布式网络控制系统，对大型注塑机的生产运转，故障监测和管理进行线上动态控制。

3.1 分布式控制系统在MA10000型注塑机上的应用

作为大型三板式液压注塑机的MA10000型注塑机，所采用的是伺服动力系统，机身长11.9 m、宽2.8 m、高4.0 m。该机型标准配置时，有开关量输入信号29路、开关量输出信号40路，另有位置尺、热电偶等信号。非常明显，MA10000型注塑机的各种电器信号汇集的枢纽的3个部位是动模板、尾板、座台。因此，在这3个部位各放置一个分站，在控制柜中依旧放置主机，总线电缆按照座台、主机、接插件、动模板、尾板顺序串行连接座台（背面右上方）处主要有螺杆、座台、料筒等相关的控制信号，包括5路数字输出信号2路模拟输入信号及3路数字输入信号，所以此处选用了CM-B型分站。

通过坦克链将该部位的各信号连接到主机，电缆长度最短的约9米，一般都比较长，电缆放置该分站后可节省150多米。动模板（背面中间）处主要有中子、吹气、顶针等相关的控制信号，包括10路数字输出信号、1路模拟输入信号及7路数字输入信号，所以此处选用CM-A型分站。

尾板是电缆长度最长的部位，达到了26米、18路信号电缆总长度约468米，这里的各信号电缆的连接方法是先往后连到尾板，再经接插件后连回到主机。电缆放置该分站后可节省450多米。尾板（背面下方）处主要有安全门、调模、开合模等相关的控制信号，包括1路模拟输入信号、7路数字输出信号和14路数字输入信号，因此，选用CM-A型分站。

3.2 应用效果分析

应用分布式控制系统后，注塑机的布线告别了零乱时代，由于众多节点按照就近原则被分站控制与吸收，主站线路排放简单明了。一旦出现机电故障，故障定位与恢复不会再受到线路的困扰，变得更为轻松，从整体上提高了安装调试的效率，而且在应用中，能够做到精细化管理与时时在线监测，对提高注塑机的运行效率起到积极的作用。从经济投入角度看，在应用分布式控制系统后，由于安装方便，安装与调试的人工成本下降，电缆用量骤降、电器元件的用量减少，投入大大降低，故障检修方便快捷，降低检修费用。从这三方面来说，总成本投入直线下线下降。可见，分布式控制系统在大型注塑机上应用，无论从布局上、工作效率上还是成本核算上，较集中控制系统都有较大的优势。

4 总结语

随着大型注塑机的技术革新与发展，国家注塑行业的管理水平和生产技术水平得到大幅提高，其中分布式控制系统的应用，从线路布局上、工作效率上和成本投入上都有较好的优势，是大型注塑机控制系统的新选择。

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