注塑机智能控制器设计
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摘要
注塑机是把塑料原料加热溶化后注塑到模具中，经冷却形成塑料制品的一类机床。注塑机控制器是注塑机的心脏。它的主要作用有：在生产过程中，实时监控注塑机的工作状况，对料筒的温度进行恒温控制，以及控制注塑机按照用户期望的要求可靠地工作，从而提高塑料制品生产质量。
本文主要从三个方面介绍了注塑机控制器的设计内容。首先探讨了注塑机通信协议的设计方法。随后通过分析注塑机控制器设计要求，提出了一种的分层、基于事件驱动的控制器软件设计思想并给出了其实现框架。最后根据注塑机料筒温度对象是强耦合的特点，研究了其解耦和模糊控制方法。
The Injection Molding Machine is a kind of molding tools which can inject the melted plastics into the mould to produce plastic product after cooling. The Injection Molding Machine Controller is. the heart of it. In the course of production, monitoring of the real-time working status, controlling of the barrel temperature, and reliably process control are required to improve the productivity.
The dissertation introduced the design of the controller in three parts. First the Injection Molding Machine Protocol is introduced. Later a multi-layer, event driven software design method of the controller is brought forward after analysis of the controller design requirement. In the end, considering that the barrel is coupling, a decoupling control and thereafter fuzzy control method are discussed.
本文主要从三个方面介绍了注塑机控制器的设计内容。首先探讨了注塑机通信协议的设计方法。随后通过分析注塑机控制器设计要求，提出了一种的分层、基于事件驱动的控制器软件设计思想并给出了其实现框架。最后根据注塑机料筒温度对象是强耦合的特点，研究了其解耦和模糊控制方法。
The Injection Molding Machine is a kind of molding tools which can inject the melted plastics into the mould to produce plastic product after cooling. The Injection Molding Machine Controller is. the heart of it. In the course of production, monitoring of the real-time working status, controlling of the barrel temperature, and reliably process control are required to improve the productivity.
The dissertation introduced the design of the controller in three parts. First the Injection Molding Machine Protocol is introduced. Later a multi-layer, event driven software design method of the controller is brought forward after analysis of the controller design requirement. In the end, considering that the barrel is coupling, a decoupling control and thereafter fuzzy control method are discussed.
引文
[1] 王兴天，国内注塑机发展概述，塑料科技，2000年第4期
[2] 振德塑料机械厂技术部，国际注塑机发展趋势，上海塑料，2001年3月第1期
[3] 黄步明，世纪之争—全液压式与全电动式注塑机的比较，中国塑料，2001年3月第15卷第3期
[4] 钱泓，注塑机液压控制技术的发展—电液比例控制技术在注塑机中的应用，轻工机械，1999年第1期
[5] 王政峰，注塑成型设备的发展近况，宁夏科技，1999年第2期
[6] 陈可简，注塑机智能控制系统设计，深圳大学学报(理工版)，1998年12月第15卷第4期
[7] 郑子武等，8031单片机在注塑机时序控制上的应用，集美航海学院学报，1997年第15卷第4期
[8] 赵先仲，ZS160注塑机的单片计算机控制，航天工艺，1999年6月第3期
[9] 张锡智等，注塑机多回路不等温温度控制器设计，微机算机信息，2001年第17卷第2期
[10] 李挥等，注塑机加热过程多种控制方法的比较研究，塑料科技，1995年第5期
[11] 陈昶，注塑机射料管温度的模糊控制，电子技术，2000年第9期
[12] 陈林等，注塑机微机模糊控制与监测系统，武汉科技大学学报(自然科学版)，2000年6月第23卷第2期
[13] 李国胜等，多变量温度系统的变结构控制，青岛海洋大学学报，1997年10月第27卷第4期
[14] 林淑英等，模糊加权解耦控制在多路温控器中的应用，电脑学习，1997年2月第1期
[15] 王建萍，注塑机智能温控系统的实现，测控技术，1996年第15卷第6期
[16] 李学锋等，多变量模糊解耦控制系统研究与应用，西北工业大学学报，1995年2月第33卷第1期
[17] 李宁等，多变量温度模糊控制器的研究，自动化与仪表，2000年第15卷第5期
[18] 王志新等，注塑机料筒加温系统多变量解耦控制及非线性控制的实验研究，华东工业大学学报，1995年第17卷第1期
[19] 丘小冰等，注塑机料筒加温系统的极点配置自校正动态解耦控制，仪器仪表学报，1991年2月第12卷第1期
[20] 苏宏业等，工业电加热炉的非线性控制算法及应用，信息与控制，1994年8月第23卷第4期
[21] 伏玉笋等，非线性延迟系统的解耦问题，应用科学学报，2001年3月第19卷第1期
[22] 雷为民等，机床控制流程的一种有限状态机表达方法，信息与控制，2000年2月第19卷第1期
[23] 古天龙等，控制系统软件的方法论设计，桂林电子工业学院学报，1999年6月第19卷第2期
[24] 李邵成，微机实时系统的事件驱动程序设计，微机发展，1996年第4期
[25] 吕东庚等，集散控制系统中实时通讯功能的实现，计算机应用，1995年2月第15卷第1期
[26] 石义军等，卫星定位监控系统网络通信协议的实现，计算机应用研究，2001年第6期
[27] 袁晓东等，Z应用于通信协议形式化描述的研究，计算机工程与应用，1998年第11期
[28] 李腊元，基于CFSM的协议形式化技术研究，计算机工程与科学，1999年8月第20卷第3期
[29] 顾冠群等，基于Petri网的协议并行化处理模型的描述和验证，计算机学报，1996年11月第19卷第11期
[30] 许强等，基于Z智能代理框架的AB协议规范，石油化工高等学校学报，1998年12月第11卷第4期
[31] 丁晋等，小型文件传输协议TFTP的形式化描述和自动生成工具EIT，计算机研究与发展，1997年10月第34卷增刊
[32] C.L.N Ruggies，形式化方法的回顾，计算机与现代化，1994年第4期
[33] 李腊元，通信协议形式化模型的研究，计算机学报，1998年5月第21卷第5期
[34] 肖德琴等，网络通信协议形式化描述与验证技术的研究，重庆师范学院学报(自然科学版)，1997年6月第14卷第2期
[35] 黄文广等，周期多帧任务的固定优先级调度算法的调度分析，计算机研究与发展，2001年2月第38卷第2期
[36] 毛羽刚等，强实时系统的调度，计算机工程与科学，2000年第22卷第2期
[37] 李勋等编著，MCS—51系列CHMOS单片微型计算机原理及应用，北京航空航天大学出版社，1991年5月
[38] 何立民编著，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航空航天大学出版社，1992年3月
[39] 苏金树等编著，计算机辅助软件工程CASE基础与技术，人民邮电出版社，1997年6月
[40] 傅育熙等编著，程序设计语言：设计与实现(第三版)，电子工业出版社，1998年11月
[41] 陈树中等编著，线性系统控制理论，华东师范大学出版社，2000年2月
[42] 庞富胜编著，线性多变量系统，华中理工大学出版社，1992年6月
[43] 仝茂达编著，线性系统理论和设计，中国科学技术大学出版社，1998年8月
[2] 振德塑料机械厂技术部，国际注塑机发展趋势，上海塑料，2001年3月第1期
[3] 黄步明，世纪之争—全液压式与全电动式注塑机的比较，中国塑料，2001年3月第15卷第3期
[4] 钱泓，注塑机液压控制技术的发展—电液比例控制技术在注塑机中的应用，轻工机械，1999年第1期
[5] 王政峰，注塑成型设备的发展近况，宁夏科技，1999年第2期
[6] 陈可简，注塑机智能控制系统设计，深圳大学学报(理工版)，1998年12月第15卷第4期
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[12] 陈林等，注塑机微机模糊控制与监测系统，武汉科技大学学报(自然科学版)，2000年6月第23卷第2期
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[15] 王建萍，注塑机智能温控系统的实现，测控技术，1996年第15卷第6期
[16] 李学锋等，多变量模糊解耦控制系统研究与应用，西北工业大学学报，1995年2月第33卷第1期
[17] 李宁等，多变量温度模糊控制器的研究，自动化与仪表，2000年第15卷第5期
[18] 王志新等，注塑机料筒加温系统多变量解耦控制及非线性控制的实验研究，华东工业大学学报，1995年第17卷第1期
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[20] 苏宏业等，工业电加热炉的非线性控制算法及应用，信息与控制，1994年8月第23卷第4期
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[22] 雷为民等，机床控制流程的一种有限状态机表达方法，信息与控制，2000年2月第19卷第1期
[23] 古天龙等，控制系统软件的方法论设计，桂林电子工业学院学报，1999年6月第19卷第2期
[24] 李邵成，微机实时系统的事件驱动程序设计，微机发展，1996年第4期
[25] 吕东庚等，集散控制系统中实时通讯功能的实现，计算机应用，1995年2月第15卷第1期
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[27] 袁晓东等，Z应用于通信协议形式化描述的研究，计算机工程与应用，1998年第11期
[28] 李腊元，基于CFSM的协议形式化技术研究，计算机工程与科学，1999年8月第20卷第3期
[29] 顾冠群等，基于Petri网的协议并行化处理模型的描述和验证，计算机学报，1996年11月第19卷第11期
[30] 许强等，基于Z智能代理框架的AB协议规范，石油化工高等学校学报，1998年12月第11卷第4期
[31] 丁晋等，小型文件传输协议TFTP的形式化描述和自动生成工具EIT，计算机研究与发展，1997年10月第34卷增刊
[32] C.L.N Ruggies，形式化方法的回顾，计算机与现代化，1994年第4期
[33] 李腊元，通信协议形式化模型的研究，计算机学报，1998年5月第21卷第5期
[34] 肖德琴等，网络通信协议形式化描述与验证技术的研究，重庆师范学院学报(自然科学版)，1997年6月第14卷第2期
[35] 黄文广等，周期多帧任务的固定优先级调度算法的调度分析，计算机研究与发展，2001年2月第38卷第2期
[36] 毛羽刚等，强实时系统的调度，计算机工程与科学，2000年第22卷第2期
[37] 李勋等编著，MCS—51系列CHMOS单片微型计算机原理及应用，北京航空航天大学出版社，1991年5月
[38] 何立民编著，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航空航天大学出版社，1992年3月
[39] 苏金树等编著，计算机辅助软件工程CASE基础与技术，人民邮电出版社，1997年6月
[40] 傅育熙等编著，程序设计语言：设计与实现(第三版)，电子工业出版社，1998年11月
[41] 陈树中等编著，线性系统控制理论，华东师范大学出版社，2000年2月
[42] 庞富胜编著，线性多变量系统，华中理工大学出版社，1992年6月
[43] 仝茂达编著，线性系统理论和设计，中国科学技术大学出版社，1998年8月