伺服电机及变频器控制

        立式注塑机控制领域中离不开伺服系统及变频器的作用。与局部伺服控制相比，伺服控制立式注塑机虽不能实现同步动作，但有着反应速度快、重复精度高、低油温、省电的特点。而采用变频器驱动的立式注塑机系统节能效果显著且使用维护简单。两者在工作过程中对系统的影响相似，在立式注塑机工作时伺服系统(或变频器)全程控制，因此立式注塑机的其他电气设备同时接收着伺服控制器(或变频器)产生的干扰和外部的干扰信号。

        伺服控制器(变频器)的安装箱屏蔽措施是伺服控制中实现抗干扰的重要一环。密闭的箱体可以看成是无穷大的金属板，起到很好的屏蔽效果。但是实际的箱体是不可能完全封闭的，箱体上总会有接缝、开孔等，这些都是二次干扰源。因此在设计时，应使开孔、缝隙尽量小，并且开的孔为圆孔，使动力线与信号线、高压线与低压线分孔走线；对于散热孔，应加装蜂窝结构的通风网；此外，应使箱体的接地线跟立式注塑机机架共地，安装箱底应安装吸震盘以避免动力线因震动产生电磁感应。

        对于控制系统的模拟量输出信号，由于电流信号的传输不受硬件设备配置的影响，且一般干扰信号为电压信号，所以电流信号抗干扰能力较强，并且在近距离传输中电流信号损耗小。控制系统输出的模拟量宜采用电流信号。若采用的是电压信号，可通过提高信号幅值来提高信噪比，从而增强信号传输的抗干扰能力。对于控制系统的模拟量输入信号，在存在大量的电磁干扰的情况下，位置传感器宜采用脉冲计数方式，而不是电压传输方式。

        此外，在有条件的情况下应给电源与伺服控制器(或变频器)之间串接上无源滤波器，避免干扰信号从动力线传输到立式注塑机控制系统或其它设备中。在电源与伺服控制器(或变频器)之间串接上电抗器，可抑制谐波电流对电网的影响，提高功率因数，同时保护伺服控制器(或变频器)。进入伺服控制器(或变频器)的信号传输线及位置传感器的信号传输线也应加上磁环或有源滤波器。

        全电动机控制

        全电动机立式注塑机有别于前面所述的立式注塑机，其全部动作都是通过伺服电机来执行的。在工作的过程中，有可能是两个伺服控制器同时工作，因此其电磁干扰的产生和情况更加复杂。要解决干扰问题，除采用前面所述的方法外，还应从立式注塑机的控制系统入手。控制器和I/O板要做好屏蔽工作，板上芯片的空脚都不浮置，应接地或拉高。在多重干扰的情况下，屏蔽线和双绞线已不能满足要求，而同轴电缆具有良好的输入、输出阻抗匹配性能，传输损耗小。因此在控制系统与伺服控制器之间的信号传输线、接入伺服控制器及电机的动力线都应采用同轴电缆。

        软件抗干扰措施

        由于立式注塑机现场生产环境的复杂性，对现场的干扰源分析透彻具有一定的困难，只采取硬件措施可以抑制大部分的干扰信号，但很难彻底消除。立式注塑机控制器内部具有丰富的软元气件，如计时器、计数器、内部继电器等，通过软件设计和工程组态，就能经济有效地提高系统本身的抗干扰能力。

        内部时间继电器的应用

        内部时间继电器在软件中有延时的功能，可利用它对一些重要的输入信号进行动态检测，从而过滤机械抖动和电磁干扰带来的脉冲误信号。开模完成和机械手动作程序及流程，X01为电子尺开模完成信号，X02为开模完成光电开关信号，Y01为开模完成内部继电器，Y02为机械手使能信号。正常情况下，当X01和X02为高电平时Y01亮，同时机械手才动作。但当开模动作还没完成时X01和X02受到干扰，给控制系统输入脉冲信号导致Y01亮，此时机械手就会动作，并且有可能撞上模具，甚至影响人身安全。为了解决该问题，在X01与X02后加上内部时间继电器，一般PLC程序扫描周期为20ms，故只要把T01设成0.1到0.2s，就能很好地过滤干扰信号，避免发生事故。

        此外，内部时间继电器还可用于输出警报，避免立式注塑机动作死循环的发生。

        电磁阀开关与模拟量输出的控制

        在生产过程中控制器输出电磁阀开关信号和模拟量信号，立式注塑机才能正常工作。但这两个信号配合不好的话，立式注塑机动作过程中可能会产生振动或动作不流畅，影响正常生产。对于大型机而言情况更为严重，甚至会造成整台机的剧烈振动及移位。要解决该现象，应该从系统程序着手。在输出顺序上，当动作开始时应先开阀后开模拟量，当动作停止时应先停模拟量再停阀。对于大型机，由于传输线路远以及控制器程序扫描周期较短，应对两个动作输出之间加上适当的延时。

        伺服控制立式注塑机由于其反应敏捷，也会出现振动现象，因此对相关的动作作适当的延时会取得很好的效果。

        结语

        随着立式注塑机的不断优化，通过正确设计硬件线路、不断完善软件程序等措施，可以有效地提高控制系统的抗干扰能力。但在恶劣的生产现场中应认真分析系统可能出现的故障和干扰源，有针对性地采取对应的方法，以使立式注塑机系统更安全可靠。