文档介绍：第 22 卷第 4 期宁波大学学报(理工版)
2009 年 12 月 JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Dec. 2009
文章编号:1001-5132(2009)04-0588-05
基于单片机的注塑机节能控制技术研究
任继
(宁波大学机械工程与力学学院, 浙江宁波 315211)
摘要: 通过对注塑机油泵电机的负载状况及能耗分析, 结合注塑机的特点确定节能控制方案以
及系统软硬件的设计过程, 并采用单片机为控制芯片, 对压力、流量以及时间等注塑过程中的油
泵电机能耗主要因素进行测控, 提高油泵电机的运行效率, 实现在不同注塑阶段的节能控制.
关键词: 注塑机; 节能控制; 单片机; 变频器
中图分类号: TM921 文献标识码: A
节能控制对于注塑机液压系统具有重大的经
济意义, 不仅能减小能源消耗, 而且可以降低动力
系统的工作强度, 延长注塑机的工作寿命. 随着对
主机能耗、噪声控制等方面要求日益严格, 如何降
低加工成本、提高加工效率, 成为塑料制品生产厂
家急需解决的课题.
1 注塑机节能控制技术原理分析
图 1 注射周期中功率消耗情况
注塑过程是循环的工作过程, 完整的注塑过状态, 此时电机空转, 造成电能的浪费, 在另外的
程是由合模、注射座前进、注射、保压、塑化、冷几个过程中, 由于油泵电机能力亦有富余, 也存在
却、开模、顶出制品等程序组成, 图 1 即为注塑过部分电能的浪费.
程中能量的消耗情况[1]. 从注塑机的工序过程中可看出, 随着不同时
由于注塑机液压油泵的用电量占整个注塑机间段, 它的主油泵压力是变化的, 而且起伏较大,
用电量的 70%以上[2], 降低其耗电量是注塑机节能由流体力学可知:
的关键. 从图 1 中可以看出在注塑过程的不同阶段 QQ//,//,eeee== nnH H nn
所需功率(油压、流量)各不相同. 比如定型、冷却 P //,PQHQHneneee= (1)
和开模等过程中, 油泵电机卸载, 几乎处于不做功其中: Q 为油泵流量; Qe 为油泵额定流量; n 为油
收稿日期: 2008-07-18. 宁波大学学报(理工版)网址: .
基金项目: 浙江省自然科学基金(2008A610037); 宁波大学科研基金(XY0700032).
第一作者: 任继国(1983-), 男, 浙江宁波人, 实验师, 主要研究方向: 数控技术和机电测控技术. E-mail: ******@nbu.
第 4 期任继国, 等: 基于单片机的注塑机节能控制技术研究 589
泵电机转速; ne 为油泵电机额定转速; H 为油泵压)等功能, 采用电压传感器、电流传感器和频率传
压力; He 为油泵额定压力; P 为油泵功率; Pe 为感器分别采集注塑机输出参数, 将缸温、油温传感
油泵额定功率. 器、油压传感器的开关量信号引出送至单片机处理.
由(1)式可知, 如果油泵的压力一定, 当要求图 2 为变频调速节能控制装置的基本组成模