PROFIBUS賦能注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：架構(gòu)、應(yīng)用與優(yōu)化一、引言1.1研究背景與意義在塑料制品生產(chǎn)領(lǐng)域，注射成形機(jī)是一種至關(guān)重要的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、家電、包裝、醫(yī)療等多個行業(yè)，是將塑料原料轉(zhuǎn)化為各種塑料制品的關(guān)鍵裝備。近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，注射成形機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展態(tài)勢。從市場需求來看，各下游行業(yè)對塑料制品的需求持續(xù)攀升。在汽車行業(yè)，為了實現(xiàn)輕量化以提高燃油效率和降低排放，塑料制品在汽車零部件中的應(yīng)用越來越廣泛，如內(nèi)飾件、外飾件以及發(fā)動機(jī)周邊零部件等；電子行業(yè)中，各類電子產(chǎn)品的外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件等也大量采用塑料制品；家電行業(yè)同樣如此，冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等家電的外殼及內(nèi)部組件很多都是通過注射成形工藝生產(chǎn)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，過去幾年全球塑料制品的產(chǎn)量以每年[X]%的速度增長，這直接帶動了注射成形機(jī)市場的擴(kuò)張。例如，2023年全球注射成形機(jī)的銷售額達(dá)到了[X]億美元，預(yù)計到2030年將增長至[X]億美元，年復(fù)合增長率約為[X]%。注射成形機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢也十分顯著。一方面，朝著高速、高效、高精度方向發(fā)展，以滿足市場對大規(guī)模、高質(zhì)量塑料制品的需求。高速注射可以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率；高精度則能確保塑料制品的尺寸精度和質(zhì)量穩(wěn)定性，滿足如精密電子零部件等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。另一方面，自動化和網(wǎng)絡(luò)化成為行業(yè)發(fā)展的重要方向。自動化生產(chǎn)可以減少人工干預(yù)，降低勞動強(qiáng)度和人為誤差，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和一致性；網(wǎng)絡(luò)化則使得注射成形機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理與分析等功能，便于企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和管理，提高生產(chǎn)效率和管理水平。在這樣的發(fā)展趨勢下，傳統(tǒng)的注射成形機(jī)控制方式逐漸暴露出諸多問題。早期的注射成形機(jī)控制器多為繼電器控制，功能簡單，可靠性低，難以滿足復(fù)雜的生產(chǎn)工藝要求。隨著技術(shù)的發(fā)展，雖然出現(xiàn)了微處理器控制、電液系統(tǒng)控制等方式，但在面對多臺注射成形機(jī)協(xié)同工作以及工廠信息化管理需求時，仍然存在不足。例如，在一個擁有數(shù)十臺注射成形機(jī)的生產(chǎn)車間中，若每臺機(jī)器都采用獨立的控制方式，不僅需要大量的操作人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控和操作，而且難以實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時匯總和分析，不利于企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)決策和質(zhì)量控制。而PROFIBUS技術(shù)作為一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，為解決上述問題提供了有效的途徑。PROFIBUS技術(shù)具有高速的數(shù)據(jù)傳輸速率，其傳送速度可在9.6kbaud-12Mbaud范圍內(nèi)選擇，能夠滿足注射成形機(jī)對實時性控制的要求。例如，在高速注射過程中，控制器需要及時獲取和處理各種傳感器的數(shù)據(jù)，并快速下達(dá)控制指令，PROFIBUS的高速通信能力可以確保數(shù)據(jù)的及時傳輸，保證注射過程的穩(wěn)定性和精度。它還具有高度的可靠性和抗干擾能力。在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，存在著各種電磁干擾、機(jī)械振動等不利因素，PROFIBUS采用了獨特的通信協(xié)議和物理層設(shè)計，能夠有效抵抗這些干擾，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性。這對于注射成形機(jī)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，避免了因通信故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和產(chǎn)品質(zhì)量問題。PROFIBUS技術(shù)的開放性和兼容性也使得它能夠方便地與其他設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行集成。注射成形機(jī)生產(chǎn)車間中通常還存在著其他設(shè)備，如模具溫度控制系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)等，PROFIBUS可以將這些設(shè)備連接成一個有機(jī)的整體，實現(xiàn)信息的共享和協(xié)同工作。同時，它還能夠與企業(yè)的上層管理系統(tǒng)，如企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等進(jìn)行集成，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的信息化管理，提高企業(yè)的管理效率和競爭力。研究基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。它能夠提高注射成形機(jī)的控制水平和生產(chǎn)效率，滿足行業(yè)高速、高效、高精度、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需求。通過實現(xiàn)多臺注射成形機(jī)的聯(lián)機(jī)群控，降低了人力成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。將該系統(tǒng)應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，可以實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和分析，為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供科學(xué)依據(jù)，有助于企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)市場競爭力，促進(jìn)注射成形機(jī)行業(yè)的智能化、信息化發(fā)展，推動整個塑料制品產(chǎn)業(yè)的升級。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及PROFIBUS技術(shù)的應(yīng)用在國內(nèi)外都受到了廣泛關(guān)注，眾多學(xué)者和企業(yè)對此展開了深入研究，取得了一系列成果，推動了行業(yè)的發(fā)展，但仍存在一些有待改進(jìn)和深入研究的方向。在國外，德國、日本等制造業(yè)強(qiáng)國在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。德國的一些企業(yè)，如[企業(yè)名稱1]，早在多年前就開始將PROFIBUS技術(shù)應(yīng)用于注射成形機(jī)的控制系統(tǒng)中。他們通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線實現(xiàn)了注射成形機(jī)各部件之間的高速數(shù)據(jù)通信，如控制單元與驅(qū)動裝置、傳感器之間的通信，使得設(shè)備的響應(yīng)速度和控制精度得到了大幅提升。其研發(fā)的基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺注射成形機(jī)的集中監(jiān)控和管理，通過上位機(jī)可以實時獲取每臺設(shè)備的運行狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息，并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和故障診斷。日本的[企業(yè)名稱2]則在PROFIBUS技術(shù)與注射成形機(jī)智能化控制的融合方面取得了顯著成果。他們利用PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)收集注射成形過程中的各種數(shù)據(jù)，如壓力、溫度、位移等，再結(jié)合先進(jìn)的算法和人工智能技術(shù)，實現(xiàn)了對注射成形工藝的智能優(yōu)化和自適應(yīng)控制。例如，根據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)自動調(diào)整注射速度、保壓壓力等參數(shù)，以確保塑料制品的質(zhì)量穩(wěn)定性。在國內(nèi)，隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，對注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究也日益深入。許多高校和科研機(jī)構(gòu)，如清華大學(xué)、浙江大學(xué)等，在這一領(lǐng)域開展了大量的研究工作。清華大學(xué)的研究團(tuán)隊針對注射成形機(jī)的高精度控制需求，基于PROFIBUS技術(shù)設(shè)計了一種分布式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，將注射成形機(jī)的各個控制功能模塊作為從站連接到PROFIBUS總線上，主站通過總線對各從站進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。通過實驗驗證，該系統(tǒng)能夠有效提高注射成形機(jī)的控制精度和響應(yīng)速度，減少產(chǎn)品的次品率。浙江大學(xué)則在PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)與注射成形機(jī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成方面進(jìn)行了探索。他們開發(fā)了一套基于PROFIBUS的注射成形機(jī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)過程的監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)管理等功能的一體化。通過該系統(tǒng)，企業(yè)可以實時掌握生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備運行狀況等信息，優(yōu)化生產(chǎn)資源配置，提高生產(chǎn)效率。盡管國內(nèi)外在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究方面取得了一定成果，但仍存在一些不足之處。部分研究在系統(tǒng)的兼容性和可擴(kuò)展性方面存在缺陷。不同品牌和型號的注射成形機(jī)以及相關(guān)設(shè)備的通信接口和協(xié)議存在差異，導(dǎo)致在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時，難以實現(xiàn)設(shè)備之間的無縫連接和協(xié)同工作。一些研究雖然實現(xiàn)了基于PROFIBUS的基本控制功能，但在面對復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和多樣化的產(chǎn)品需求時，系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性不足，無法快速調(diào)整控制策略以滿足不同的生產(chǎn)要求。在系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性方面，雖然PROFIBUS技術(shù)本身具有較高的可靠性，但在實際工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中，受到電磁干擾、設(shè)備故障等因素的影響，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仍可能出現(xiàn)通信中斷、數(shù)據(jù)丟失等問題，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。針對這些問題，本文將重點研究基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的兼容性設(shè)計、自適應(yīng)控制策略以及可靠性增強(qiáng)技術(shù)。通過設(shè)計通用的通信接口和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，提高系統(tǒng)對不同設(shè)備的兼容性；研究基于人工智能和大數(shù)據(jù)分析的自適應(yīng)控制算法，使系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品需求自動調(diào)整控制策略；采用冗余設(shè)計、抗干擾技術(shù)等措施，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，以滿足注射成形機(jī)行業(yè)高速、高效、高精度、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需求。1.3研究內(nèi)容與方法本文圍繞基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)展開深入研究，涵蓋系統(tǒng)架構(gòu)、硬件設(shè)計、軟件編程、案例分析等多個方面，旨在打造高效、穩(wěn)定、智能的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，推動行業(yè)的自動化與信息化發(fā)展。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方面，全面剖析注射成形機(jī)的工作流程和控制需求，結(jié)合PROFIBUS技術(shù)的特點，精心構(gòu)建基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)架構(gòu)。深入研究系統(tǒng)中主站與從站的通信機(jī)制，包括通信協(xié)議的選擇與優(yōu)化、數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷脚c速率等，以確保系統(tǒng)通信的高效性與可靠性。對系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，考慮不同生產(chǎn)場景下的設(shè)備布局和通信需求，選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如總線型、星型或混合型，以提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。硬件設(shè)計是本研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。依據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案，進(jìn)行硬件選型與設(shè)計。對于主站，綜合考慮控制性能、通信能力和穩(wěn)定性等因素，選用性能優(yōu)良的可編程邏輯控制器（PLC）或工業(yè)計算機(jī)（IPC）作為主站設(shè)備。針對從站，根據(jù)注射成形機(jī)各部件的控制要求和通信接口，選擇合適的智能傳感器、執(zhí)行器以及具有PROFIBUS接口的從站模塊。若部分設(shè)備不具備PROFIBUS接口，則開發(fā)相應(yīng)的接口轉(zhuǎn)換電路，使這些設(shè)備能夠順利接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。例如，采用單片機(jī)加PROFIBUS協(xié)議芯片的方式開發(fā)從站接口電路，實現(xiàn)非PROFIBUS接口設(shè)備與總線網(wǎng)絡(luò)的連接。對硬件系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計進(jìn)行深入研究，采用屏蔽、濾波、接地等措施，提高硬件系統(tǒng)在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的抗干擾能力，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。軟件編程是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的核心。在軟件編程方面，基于所選的硬件平臺和開發(fā)工具，進(jìn)行系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)。編寫主站控制程序，實現(xiàn)對從站設(shè)備的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與處理、控制指令的下達(dá)等功能。采用模塊化編程思想，將主站控制程序分為通信管理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制策略模塊等，提高程序的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。開發(fā)從站設(shè)備的驅(qū)動程序，實現(xiàn)從站設(shè)備與主站之間的通信和控制功能。針對不同類型的從站設(shè)備，編寫相應(yīng)的驅(qū)動程序，確保從站設(shè)備能夠準(zhǔn)確響應(yīng)主站的指令。運用組態(tài)軟件進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控界面的開發(fā)，實現(xiàn)對注射成形機(jī)生產(chǎn)過程的可視化監(jiān)控。在監(jiān)控界面上，實時顯示設(shè)備的運行狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報警信息等，方便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和管理。提供參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程操作等功能，提高生產(chǎn)過程的靈活性和便捷性。為了驗證基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能和實際應(yīng)用效果，選擇典型的注射成形生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行案例分析。在該企業(yè)的生產(chǎn)車間中，部署基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，對多臺注射成形機(jī)進(jìn)行聯(lián)機(jī)群控。收集系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備故障率等，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，評估系統(tǒng)的性能和應(yīng)用效果。例如，對比系統(tǒng)部署前后注射成形機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品次品率，分析系統(tǒng)對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升作用。對案例中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入研究，提出相應(yīng)的解決方案和優(yōu)化措施，進(jìn)一步完善系統(tǒng)設(shè)計。在研究過程中，采用了多種研究方法。運用理論分析方法，對PROFIBUS技術(shù)的原理、通信協(xié)議、系統(tǒng)架構(gòu)等進(jìn)行深入研究，為系統(tǒng)設(shè)計提供理論依據(jù)。對注射成形機(jī)的工作原理、控制要求、生產(chǎn)工藝等進(jìn)行分析，明確系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)和功能需求。通過案例研究方法，深入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，對基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用進(jìn)行案例分析，了解系統(tǒng)在實際運行中存在的問題和需求，驗證系統(tǒng)的性能和應(yīng)用效果。利用實驗測試方法，搭建實驗平臺，對系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行實驗測試。測試系統(tǒng)的通信性能、控制精度、穩(wěn)定性等指標(biāo)，根據(jù)測試結(jié)果對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。二、注射成形機(jī)與PROFIBUS技術(shù)概述2.1注射成形機(jī)工作原理與發(fā)展趨勢2.1.1工作原理與結(jié)構(gòu)組成注射成形機(jī)，又稱注塑機(jī)，是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具制成各種形狀塑料制品的主要成型設(shè)備，其工作原理與打針用的注射器相似。首先，塑料原料（通常為粒狀或粉狀）從料斗加入到料筒內(nèi)。料筒外設(shè)有加熱圈，通過加熱使塑料逐漸升溫，與此同時，螺桿在動力驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在螺桿旋轉(zhuǎn)的過程中，塑料在螺槽的摩擦力以及剪切力的作用下，沿著螺槽向前輸送并被壓實。在這個過程中，塑料不僅受到外加熱的作用，還受到螺桿剪切產(chǎn)生的熱量影響，從而逐漸塑化、熔融并均化。當(dāng)螺桿持續(xù)旋轉(zhuǎn)時，已熔融的塑料被不斷推到螺桿的頭部，同時螺桿在物料的反作用力下后退，使得螺桿頭部形成儲料空間，完成塑化過程。當(dāng)塑化完成后，合模裝置動作，使模具的定模和動模緊密閉合，確保模具型腔的密封性。此時，注射油缸的活塞產(chǎn)生推力，推動螺桿向前快速移動，將螺桿頭部儲料空間內(nèi)的熔融塑料以高速、高壓的狀態(tài)通過噴嘴注射到閉合的模具型腔中。在注射過程中，需要控制好注射壓力和注射速度，以確保塑料能夠充滿整個模具型腔，并且保證塑料制品的成型質(zhì)量。塑料熔體注入型腔后，需要經(jīng)歷保壓階段。在這個階段，繼續(xù)對型腔中的塑料施加一定的壓力，其目的主要有三個：一是防止模腔中的熔料反流，確保塑料制品的密度和尺寸精度；二是向模腔內(nèi)補(bǔ)充因冷卻收縮而減少的物料，保證塑料制品的質(zhì)量均勻性；三是使塑料制品在模具內(nèi)充分壓實，提高其表面質(zhì)量和力學(xué)性能。保壓完成后，進(jìn)入冷卻階段，模具通過冷卻系統(tǒng)（通常是通入冷卻水）進(jìn)行冷卻，使型腔內(nèi)的塑料逐漸降溫固化定型。冷卻時間的長短直接影響塑料制品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，需要根據(jù)塑料的種類、制品的厚度和形狀等因素進(jìn)行合理控制。當(dāng)塑料制品冷卻到一定程度后，合模裝置打開模具，頂出裝置開始工作。頂出裝置通過頂針等部件將定型好的塑料制品從模具中頂出落下，完成一個注射成型周期。隨后，模具再次閉合，進(jìn)入下一個注射成型循環(huán)。注射成形機(jī)一般由多個部分組成，各部分功能明確且相互協(xié)作，共同完成注射成型過程。注射裝置是注塑機(jī)的核心部分之一，其主要作用是使固態(tài)的塑料顆粒均勻地塑化呈熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將塑料熔體注入到閉合的型腔中。它包括料斗、料筒、加熱器、計量裝置、螺桿（柱塞式注射機(jī)為柱塞和分流梭）及其驅(qū)動裝置、噴嘴等部件。料斗用于儲存塑料原料，計量裝置能夠定量加料，以保證操作穩(wěn)定和塑料塑化均勻；加熱器對料筒內(nèi)的塑料進(jìn)行加熱，使其達(dá)到熔融狀態(tài)；螺桿在驅(qū)動裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對塑料的輸送、壓實、塑化等操作；噴嘴則是將熔融塑料注入模具型腔的通道，其結(jié)構(gòu)和性能對注射過程有著重要影響。合模裝置同樣是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件，它具有三個重要作用：一是實現(xiàn)模具的開閉動作，便于塑料制品的裝卸和模具的維護(hù)；二是在成型時提供足夠的夾緊力使模具鎖緊，防止在注射和保壓過程中塑料熔體溢出，確保塑料制品的成型精度；三是開模時推出模內(nèi)制品。合模裝置可以采用機(jī)械式、液壓-機(jī)械聯(lián)合作用等方式，推出機(jī)構(gòu)也有機(jī)械式推出和液壓式推出兩種。機(jī)械式合模裝置結(jié)構(gòu)簡單，但夾緊力有限；液壓-機(jī)械聯(lián)合作用的合模裝置結(jié)合了液壓系統(tǒng)的動力大和平穩(wěn)性好以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛性強(qiáng)等優(yōu)點，能夠提供較大的夾緊力，廣泛應(yīng)用于各種注塑機(jī)中。液壓傳動和電氣控制系統(tǒng)是保證注射成型按照預(yù)定的工藝要求（壓力、速度、時間、溫度）和動作程序準(zhǔn)確進(jìn)行而設(shè)置的。液壓傳動系統(tǒng)是注射機(jī)的動力系統(tǒng)，通過液壓油的壓力驅(qū)動各種執(zhí)行元件（如油缸、馬達(dá)等），實現(xiàn)注射裝置、合模裝置等的動作。它具有傳動平穩(wěn)、響應(yīng)速度快、輸出力大等優(yōu)點，能夠滿足注塑機(jī)在不同工作階段對動力的需求。電氣控制系統(tǒng)則是各個動力液壓缸完成開啟、閉合和注射、推出等動作的控制系統(tǒng)，它通過各種傳感器實時監(jiān)測注塑機(jī)的工作狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和參數(shù)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，實現(xiàn)注塑機(jī)的自動化操作。電氣控制系統(tǒng)通常包括控制器（如PLC、單片機(jī)等）、人機(jī)界面（觸摸屏、操作按鈕等）、傳感器（壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器等）以及各種控制電路等。操作人員可以通過人機(jī)界面設(shè)置注射壓力、注射速度、保壓時間、冷卻時間等工藝參數(shù)，控制器根據(jù)這些參數(shù)和傳感器反饋的信號，控制液壓系統(tǒng)的電磁閥動作，從而實現(xiàn)對注塑機(jī)各部件的精確控制。2.1.2發(fā)展歷程與趨勢注射成形機(jī)的發(fā)展歷程是一部不斷創(chuàng)新和進(jìn)步的歷史，從最初的簡單設(shè)備逐漸發(fā)展成為如今高度智能化、精密化的先進(jìn)制造裝備，其發(fā)展歷程可追溯到19世紀(jì)中葉。1849年，應(yīng)用于纖維素硝酸酯和醋酸纖維類塑料加工的金屬壓鑄機(jī)問世，這為注射成形機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1920年，注塑機(jī)技術(shù)開始工業(yè)化進(jìn)程，1926年德國首先根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造出注塑機(jī)。1932年，世界上第一臺全自動柱塞式注塑機(jī)由德國的佛蘭慈?布勞恩廠成功研制，這標(biāo)志著注射成形機(jī)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。然而，柱塞式注塑機(jī)存在塑化不均勻、注射壓力損失大等缺點，限制了其應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。1948年，注塑機(jī)上開始使用螺桿塑化裝置，這是注射成形工藝技術(shù)的一次重大突破。螺桿的旋轉(zhuǎn)能夠使塑料在料筒內(nèi)得到更充分的攪拌和混合，從而實現(xiàn)更均勻的塑化，有效提高了塑料制品的質(zhì)量。1956年，世界上第一臺往復(fù)螺桿式注射機(jī)問世，這種注射機(jī)結(jié)合了螺桿塑化和往復(fù)注射的優(yōu)點，大大提高了塑料制件成型的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)效率，成為注射成形機(jī)發(fā)展史上的一個重要里程碑。此后，注射成形機(jī)在技術(shù)上不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，如1965年出現(xiàn)的第一臺往復(fù)式螺桿注塑機(jī)，進(jìn)一步優(yōu)化了注射成型工藝，使得塑料制品的生產(chǎn)更加高效、穩(wěn)定。1973年，世界上第一臺采用閉環(huán)控制技術(shù)的注塑機(jī)問世，閉環(huán)控制技術(shù)能夠根據(jù)傳感器實時監(jiān)測的注塑機(jī)工作狀態(tài)，自動調(diào)整控制參數(shù)，提高了注塑機(jī)的控制精度和穩(wěn)定性，為生產(chǎn)高精度的塑料制品提供了可能。上世紀(jì)70年代后期，隨著工程塑料在汽車、船舶、宇航、機(jī)械以及大型家用電器等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對注射成形機(jī)的性能和規(guī)格提出了更高的要求，大型注塑機(jī)得到了迅速發(fā)展。例如，美國在1980年全美國約有140臺10000kN以上鎖模力的大型注塑機(jī)投入市場，到1985年增至500多臺；日本名機(jī)公司成功制造了當(dāng)時世界最大的注塑機(jī)，其鎖模力達(dá)到120000kN，注射量達(dá)到92000g。這些大型注塑機(jī)的出現(xiàn)，滿足了大型塑料制品的生產(chǎn)需求，推動了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場需求的變化，注射成形機(jī)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢。在高速、高效、高精度方面，為了滿足市場對大規(guī)模、高質(zhì)量塑料制品的需求，注射成形機(jī)不斷提高注射速度、縮短成型周期，以實現(xiàn)高速生產(chǎn)。例如，一些先進(jìn)的注射成形機(jī)采用了高速注射系統(tǒng)和快速開合模裝置，能夠在短時間內(nèi)完成注射、保壓、冷卻和脫模等過程，大大提高了生產(chǎn)效率。高精度也是注射成形機(jī)發(fā)展的重要方向，通過采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)和精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)，注射成形機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的注射精度、模具溫度控制精度和成型周期控制精度，確保塑料制品的尺寸精度和質(zhì)量穩(wěn)定性。如在精密電子零部件的生產(chǎn)中，對塑料制品的尺寸精度要求極高，注射成形機(jī)的高精度控制能夠滿足這些高端產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。自動化和網(wǎng)絡(luò)化成為注射成形機(jī)行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。自動化生產(chǎn)可以減少人工干預(yù)，降低勞動強(qiáng)度和人為誤差，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和一致性?，F(xiàn)代注射成形機(jī)普遍配備了自動化上下料裝置、模具快速更換系統(tǒng)、故障自動診斷和報警系統(tǒng)等，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全自動化控制。操作人員只需在人機(jī)界面上設(shè)置好生產(chǎn)參數(shù)，注射成形機(jī)就能夠自動完成整個生產(chǎn)過程，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)化則使得注射成形機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理與分析等功能。通過將注射成形機(jī)連接到工廠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，管理人員可以在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實時獲取每臺設(shè)備的運行狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息，及時發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備故障，優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度和管理。注射成形機(jī)還可以與企業(yè)的上層管理系統(tǒng)（如ERP、MES等）進(jìn)行集成，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的信息化管理，提高企業(yè)的管理效率和競爭力。例如，通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)可以了解設(shè)備的運行效率、產(chǎn)品質(zhì)量狀況等，從而優(yōu)化生產(chǎn)工藝和設(shè)備維護(hù)計劃，降低生產(chǎn)成本。智能化也是注射成形機(jī)未來發(fā)展的重要方向。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展，注射成形機(jī)將具備更強(qiáng)大的智能控制能力。通過采集和分析大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，注射成形機(jī)可以實現(xiàn)自適應(yīng)控制，根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品需求自動調(diào)整控制參數(shù)，優(yōu)化注射成型過程。智能化的注射成形機(jī)還可以實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)，通過對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析，提前預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，及時進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，避免設(shè)備故障對生產(chǎn)造成的影響。如利用人工智能算法對設(shè)備的振動、溫度、壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測設(shè)備零部件的磨損情況，提前更換零部件，確保設(shè)備的正常運行。2.2PROFIBUS技術(shù)原理與特點2.2.1技術(shù)原理PROFIBUS（ProcessFieldBus）作為一種現(xiàn)場總線，是一種用于自動化領(lǐng)域的開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)，其通信原理基于特定的通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，旨在實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備之間的高效數(shù)據(jù)傳輸和控制。PROFIBUS主要由三部分組成，包括PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。其中，PROFIBUS-DP（DecentralizedPeriphery）是一種經(jīng)優(yōu)化的高速低成本通信，專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間的通信設(shè)計，它定義了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和用戶接口。在物理層，它采用RS485傳輸技術(shù)或光纖傳輸技術(shù)。RS485傳輸技術(shù)是一種常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點。在RS485傳輸中，所有設(shè)備均與總線連接，每個分段上最多可接32個站，每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，用于確保操作運行不發(fā)生誤差，且兩個總線終端電阻必須一直有電源。當(dāng)分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯(lián)的中繼器一般不超過四個，電纜的最大長度取決于傳輸速度，一旦設(shè)備投入運行，全部設(shè)備均需選用同一傳輸速度。光纖傳輸技術(shù)則利用光纖作為傳輸介質(zhì)，具有傳輸速度快、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢，適用于長距離傳輸和對通信可靠性要求較高的場合。在數(shù)據(jù)鏈路層，PROFIBUS-DP采用了統(tǒng)一的總線控制協(xié)議，即令牌傳遞與主從方式相結(jié)合的介質(zhì)訪問控制方式。令牌傳遞用于主站之間的通信，主站只有獲得令牌時才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這保證了主站之間通信的有序性和公平性。主從方式則用于主站與從站之間的通信，主站作為控制中心，負(fù)責(zé)對從站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制指令的下達(dá)，從站只能響應(yīng)主站的請求，不能主動發(fā)送數(shù)據(jù)。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同DP行規(guī)，使得不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)互操作性。PROFIBUS-PA（ProcessAutomation）專為過程自動化設(shè)計，提供本安傳輸技術(shù)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，主要用于現(xiàn)場設(shè)備層的總線。它在物理層采用IEC1158-2傳輸技術(shù)，這種技術(shù)能夠在危險區(qū)域中實現(xiàn)安全可靠的通信，滿足過程自動化對本質(zhì)安全的要求。在數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，PROFIBUS-PA與PROFIBUS-DP保持兼容，通過PA/DP耦合器或PA/DP鏈接器可以實現(xiàn)PA與DP網(wǎng)絡(luò)的連接，使得過程自動化設(shè)備能夠方便地接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification）主要用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，解決車間級通用性通信任務(wù)，是一個令牌結(jié)構(gòu)的實時多主網(wǎng)絡(luò)。它定義了應(yīng)用層協(xié)議，提供了大量的通信服務(wù)，用于實現(xiàn)車間級設(shè)備之間的信息交換和監(jiān)控。FMS的協(xié)議結(jié)構(gòu)包括應(yīng)用層、表示層和會話層，通過通信對象和對象字典（OD）來描述和管理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)和設(shè)備，使得不同廠家的設(shè)備能夠在車間級實現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作。在PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，主從站通信機(jī)制是其核心工作方式之一。主站負(fù)責(zé)控制整個網(wǎng)絡(luò)的通信，管理從站的接入和數(shù)據(jù)傳輸。以PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)為例，一類主站DPM1（DecentralizedPeripheryMaster1）是系統(tǒng)的中央控制器，它循環(huán)地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。例如，在一個基于PROFIBUS-DP的注射成形機(jī)控制系統(tǒng)中，PLC作為DPM1，它會不斷地采集分布在注射成形機(jī)各個部位的傳感器（如壓力傳感器、溫度傳感器等）的數(shù)據(jù)，這些傳感器作為DP從站，將實時監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC。同時，PLC根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略和采集到的數(shù)據(jù)，向執(zhí)行器（如電機(jī)、閥門等）發(fā)送控制指令，執(zhí)行器同樣作為DP從站，接收并執(zhí)行PLC的指令，從而實現(xiàn)對注射成形機(jī)的精確控制。二類主站DPM2（DecentralizedPeripheryMaster2）主要用于系統(tǒng)配置、診斷和參數(shù)設(shè)定等功能，它可以與從站進(jìn)行非循環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸。比如，在注射成形機(jī)的調(diào)試階段，工程師可以通過DPM2對從站設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷，以確保設(shè)備的正常運行。DP從站是現(xiàn)場設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動器等，它們只能響應(yīng)主站的請求，按照主站的指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和操作。數(shù)據(jù)傳輸方式方面，PROFIBUS支持多種數(shù)據(jù)傳輸方式，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。在PROFIBUS-DP中，數(shù)據(jù)傳輸主要采用循環(huán)傳輸和非循環(huán)傳輸兩種方式。循環(huán)傳輸用于實時性要求較高的數(shù)據(jù)，如過程變量、設(shè)備狀態(tài)等。主站按照固定的周期循環(huán)地與從站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，確保系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。在注射成形機(jī)的高速注射過程中，壓力、速度等關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)測和控制就依賴于循環(huán)傳輸方式，以保證注射過程的精確控制。非循環(huán)傳輸則用于實時性要求較低的數(shù)據(jù)，如設(shè)備的診斷信息、參數(shù)設(shè)置等。當(dāng)主站需要獲取從站的診斷信息或?qū)恼具M(jìn)行參數(shù)設(shè)置時，會發(fā)起非循環(huán)傳輸請求，從站在接收到請求后進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)。PROFIBUS還支持點對點通信和廣播通信。點對點通信是指主站與特定的從站之間進(jìn)行一對一的數(shù)據(jù)傳輸，適用于需要對單個設(shè)備進(jìn)行精確控制和數(shù)據(jù)采集的場景。廣播通信則是主站向所有從站同時發(fā)送相同的信息，如控制指令、系統(tǒng)配置信息等，用于實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的統(tǒng)一控制和管理。在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，當(dāng)需要對所有注射成形機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度時，主站可以通過廣播通信方式向所有從站發(fā)送生產(chǎn)指令。2.2.2技術(shù)特點PROFIBUS具有一系列顯著的特點，這些特點使其在工業(yè)自動化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其是在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制中展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。高速通信是PROFIBUS的重要特點之一。其傳送速度可在9.6kbaud-12Mbaud范圍內(nèi)選擇，能夠滿足不同應(yīng)用場景對通信速度的要求。在注射成形機(jī)的生產(chǎn)過程中，高速通信至關(guān)重要。以高速注射階段為例，注射速度通?？蛇_(dá)每秒幾十厘米甚至更高，這就要求控制系統(tǒng)能夠快速采集和處理各種傳感器的數(shù)據(jù)，并及時下達(dá)控制指令。例如，壓力傳感器實時監(jiān)測注射過程中的壓力變化，溫度傳感器監(jiān)測料筒和模具的溫度，這些傳感器的數(shù)據(jù)需要快速傳輸?shù)娇刂破?。PROFIBUS的高速通信能力能夠確保數(shù)據(jù)在短時間內(nèi)準(zhǔn)確傳輸，使得控制器能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)及時調(diào)整注射速度、壓力等參數(shù)，保證注射過程的穩(wěn)定性和精度。若通信速度過慢，可能導(dǎo)致控制指令延遲下達(dá)，從而使注射過程出現(xiàn)偏差，影響塑料制品的質(zhì)量。高可靠性是PROFIBUS在工業(yè)環(huán)境中得以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，存在著各種電磁干擾、機(jī)械振動、溫度變化等不利因素，這些因素可能會對通信系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。PROFIBUS采用了多種技術(shù)來提高其可靠性。在物理層，RS485傳輸技術(shù)本身具有較強(qiáng)的抗干擾能力，通過采用差分信號傳輸方式，能夠有效抑制共模干擾。在數(shù)據(jù)鏈路層，采用了CRC（循環(huán)冗余校驗）等校驗技術(shù)，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，能夠及時進(jìn)行重傳，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。例如，在一個存在強(qiáng)電磁干擾的注射成形機(jī)生產(chǎn)車間中，PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定運行，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。即使偶爾出現(xiàn)干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤，CRC校驗技術(shù)也能及時發(fā)現(xiàn)并通過重傳機(jī)制糾正錯誤，避免因數(shù)據(jù)錯誤而導(dǎo)致的生產(chǎn)故障，確保注射成形機(jī)的穩(wěn)定運行和塑料制品的質(zhì)量。開放性和互操作性是PROFIBUS的突出優(yōu)勢。它是一種開放式的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，不依賴于特定的設(shè)備生產(chǎn)商，不同廠家生產(chǎn)的符合PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備能夠相互通信和協(xié)同工作。在注射成形機(jī)生產(chǎn)車間中，通常會涉及到多種不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備，如注射成形機(jī)本體可能由一家廠商生產(chǎn)，而模具溫度控制系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)等可能來自不同的廠家。PROFIBUS的開放性和互操作性使得這些設(shè)備能夠方便地連接到同一個網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)信息的共享和協(xié)同工作。通過統(tǒng)一的通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，不同設(shè)備之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制指令的傳遞。例如，注射成形機(jī)的控制系統(tǒng)可以實時獲取模具溫度控制系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整注射工藝參數(shù)，以保證塑料制品的質(zhì)量。這種開放性和互操作性降低了系統(tǒng)集成的難度和成本，提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性，使得企業(yè)在選擇設(shè)備時具有更大的自由度，能夠根據(jù)自身需求選擇最適合的產(chǎn)品。PROFIBUS還具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際應(yīng)用需求進(jìn)行靈活選擇，支持總線型、星型、樹型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，對于設(shè)備分布較為集中的車間，可以采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，易于安裝和維護(hù)。而對于設(shè)備分布較為分散或?qū)煽啃砸筝^高的場合，可以采用星型或樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過增加中繼器或耦合器等設(shè)備，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和延伸。PROFIBUS支持多種傳輸介質(zhì)，包括RS485電纜、光纖等，用戶可以根據(jù)實際情況選擇合適的傳輸介質(zhì)。在距離較短、電磁干擾較小的環(huán)境中，可以使用RS485電纜；而在距離較長或電磁干擾較強(qiáng)的環(huán)境中，光纖則是更好的選擇。這種靈活性和可擴(kuò)展性使得PROFIBUS能夠適應(yīng)不同規(guī)模和復(fù)雜程度的注射成形機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)，滿足企業(yè)不斷發(fā)展和變化的需求。PROFIBUS的這些特點使其在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制中具有明顯的優(yōu)勢，能夠有效提高注射成形機(jī)的控制水平和生產(chǎn)效率，滿足行業(yè)對高速、高效、高精度、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需求。三、基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)3.1.1系統(tǒng)層級結(jié)構(gòu)基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由管理層、控制層和設(shè)備層構(gòu)成，各層級之間相互協(xié)作，共同實現(xiàn)對注射成形機(jī)生產(chǎn)過程的高效控制與管理。管理層主要由PC機(jī)組成，是整個網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的核心決策與管理中心。PC機(jī)安裝有功能強(qiáng)大的監(jiān)控軟件和管理系統(tǒng)，如WinCC組態(tài)軟件、企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等。通過這些軟件和系統(tǒng)，管理人員可以實現(xiàn)對整個注射成形生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、數(shù)據(jù)分析與決策等功能。在監(jiān)控方面，管理人員可以通過PC機(jī)實時獲取注射成形機(jī)的運行狀態(tài)信息，包括設(shè)備的工作模式（如注射、保壓、冷卻等）、運行參數(shù)（如注射壓力、速度、溫度等）、生產(chǎn)進(jìn)度等。通過實時監(jiān)控，管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行中的異常情況，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，確保生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。在生產(chǎn)調(diào)度方面，管理人員可以根據(jù)訂單需求、原材料供應(yīng)情況、設(shè)備狀態(tài)等因素，制定合理的生產(chǎn)計劃，安排各臺注射成形機(jī)的生產(chǎn)任務(wù)，優(yōu)化生產(chǎn)資源的配置。通過數(shù)據(jù)分析與決策功能，PC機(jī)可以對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲和分析，如生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備故障率等。通過數(shù)據(jù)分析，管理人員可以了解生產(chǎn)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。管理層還可以與企業(yè)的其他管理系統(tǒng)進(jìn)行集成，實現(xiàn)信息的共享和協(xié)同工作，提高企業(yè)的整體管理水平?？刂茖右钥删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）為核心，是連接管理層和設(shè)備層的橋梁，承擔(dān)著數(shù)據(jù)處理與控制指令下達(dá)的關(guān)鍵任務(wù)。PLC作為一類主站，負(fù)責(zé)對整個PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和控制。它通過PROFIBUS總線與管理層的PC機(jī)進(jìn)行通信，接收來自PC機(jī)的生產(chǎn)計劃、控制參數(shù)等指令，并將設(shè)備層采集到的數(shù)據(jù)上傳給PC機(jī)。同時，PLC作為二類主站，與設(shè)備層的從站設(shè)備（如注射成形機(jī)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器等）進(jìn)行通信，實現(xiàn)對設(shè)備層的實時監(jiān)控和控制。在數(shù)據(jù)處理方面，PLC對從設(shè)備層采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理和分析，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略和算法，生成相應(yīng)的控制指令。在注射成形機(jī)的注射過程中，PLC會實時采集壓力傳感器和速度傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷注射過程是否正常。如果發(fā)現(xiàn)注射壓力或速度偏離設(shè)定值，PLC會根據(jù)預(yù)設(shè)的控制算法調(diào)整注射油缸的工作參數(shù)，如調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量或壓力，以確保注射過程的穩(wěn)定性和精度。在控制指令下達(dá)方面，PLC將生成的控制指令通過PROFIBUS總線發(fā)送給設(shè)備層的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電機(jī)、閥門等，控制它們的動作，實現(xiàn)對注射成形機(jī)生產(chǎn)過程的精確控制。設(shè)備層是注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要包括注射成形機(jī)本體以及各種現(xiàn)場設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動器等。這些設(shè)備作為PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的從站，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制層下達(dá)的控制指令。傳感器是設(shè)備層的重要組成部分，它們分布在注射成形機(jī)的各個關(guān)鍵部位，實時采集生產(chǎn)過程中的各種物理量數(shù)據(jù)。壓力傳感器安裝在注射油缸、模具型腔等位置，用于監(jiān)測注射壓力和保壓壓力；溫度傳感器分布在料筒、模具等部位，用于測量塑料熔體的溫度和模具的溫度；位置傳感器安裝在螺桿、合模裝置等部位，用于檢測設(shè)備的位置和位移。這些傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過PROFIBUS總線發(fā)送給控制層的PLC，為PLC的控制決策提供依據(jù)。執(zhí)行器則根據(jù)PLC下達(dá)的控制指令，實現(xiàn)對注射成形機(jī)各部件的動作控制。電機(jī)作為執(zhí)行器，用于驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)、合模裝置開合等；閥門用于控制液壓油的流量和流向，從而控制注射油缸、頂出油缸等的動作。驅(qū)動器則為電機(jī)、閥門等執(zhí)行器提供動力和控制信號，確保它們能夠準(zhǔn)確地執(zhí)行控制指令。設(shè)備層的各從站設(shè)備通過PROFIBUS總線與控制層的PLC進(jìn)行通信，實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備與控制系統(tǒng)的緊密連接，保證了注射成形機(jī)生產(chǎn)過程的自動化和智能化。各層級之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系緊密且有序。設(shè)備層的傳感器將實時采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送給控制層的PLC，PLC對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析后，一方面將處理結(jié)果上傳給管理層的PC機(jī)，供管理人員進(jìn)行監(jiān)控和決策；另一方面，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略生成控制指令，發(fā)送給設(shè)備層的執(zhí)行器，控制注射成形機(jī)的運行。管理層的PC機(jī)根據(jù)生產(chǎn)計劃和實際生產(chǎn)情況，向控制層的PLC下達(dá)控制參數(shù)和生產(chǎn)任務(wù)指令，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度。這種層級結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)交互方式使得基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性、可靠性和靈活性，能夠滿足不同規(guī)模和復(fù)雜程度的注射成形生產(chǎn)需求。3.1.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇至關(guān)重要，它直接影響著系統(tǒng)的通信性能、可靠性、成本以及可擴(kuò)展性等方面。綜合考慮注射成形機(jī)生產(chǎn)車間的設(shè)備布局、通信需求以及成本等因素，本系統(tǒng)選用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種較為常見且基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?，在這種結(jié)構(gòu)中，所有的設(shè)備（節(jié)點）都通過一條共享的通信總線進(jìn)行連接。在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，這條總線就是PROFIBUS總線，注射成形機(jī)本體、傳感器、執(zhí)行器等現(xiàn)場設(shè)備以及控制層的PLC、管理層的PC機(jī)等都作為節(jié)點連接到該總線上。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理相對簡單，當(dāng)一個節(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，它會將數(shù)據(jù)以電信號或光信號的形式發(fā)送到總線上，總線上的其他節(jié)點都能夠接收到這個信號。每個節(jié)點在接收到信號后，會根據(jù)數(shù)據(jù)中的目的地址進(jìn)行判斷，如果目的地址與自己的地址相符，則接收該數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；如果目的地址不相符，則忽略該數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)注射成形機(jī)上的壓力傳感器采集到當(dāng)前的注射壓力數(shù)據(jù)后，它會將這些數(shù)據(jù)通過PROFIBUS總線發(fā)送出去。控制層的PLC接收到總線上的信號后，會對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，如果發(fā)現(xiàn)注射壓力超出了預(yù)設(shè)的范圍，PLC會根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略生成相應(yīng)的控制指令，并將指令通過總線發(fā)送給注射油缸的執(zhí)行器，調(diào)整注射壓力?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中具有諸多適用性和優(yōu)勢。從成本角度來看，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的成本相對較低。由于所有設(shè)備都連接到同一條總線上，不需要像星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)那樣為每個節(jié)點單獨鋪設(shè)大量的線纜，從而大大減少了線纜的使用量和鋪設(shè)成本。在一個擁有多臺注射成形機(jī)的生產(chǎn)車間中，采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以節(jié)省大量的線纜費用和安裝成本，這對于企業(yè)來說是一個重要的考慮因素。在安裝和維護(hù)方面，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有簡單方便的特點。當(dāng)需要添加新的設(shè)備時，只需將新設(shè)備連接到總線上即可，無需對整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模的改動。如果某個設(shè)備出現(xiàn)故障，也比較容易進(jìn)行排查和維護(hù)，只需檢查該設(shè)備與總線的連接以及設(shè)備本身是否存在問題。在一個注射成形機(jī)生產(chǎn)線上新增一臺溫度傳感器，只需要將其連接到PROFIBUS總線上，并在控制系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)的配置，就可以實現(xiàn)傳感器與系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)采集，操作相對簡單?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還具有良好的擴(kuò)展性。隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大或生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，可能需要增加新的注射成形機(jī)或其他現(xiàn)場設(shè)備。在總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，很容易實現(xiàn)設(shè)備的擴(kuò)展，只需要在總線上增加新的節(jié)點即可。企業(yè)計劃增加一條新的注射成形生產(chǎn)線，只需將新生產(chǎn)線的設(shè)備連接到現(xiàn)有的PROFIBUS總線上，就可以將其納入到整個網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。這種良好的擴(kuò)展性使得總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)企業(yè)不斷發(fā)展變化的需求。在通信效率方面，雖然總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一時刻只能有一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，存在一定的通信沖突問題，但PROFIBUS采用了令牌傳遞與主從方式相結(jié)合的介質(zhì)訪問控制方式，有效地解決了這個問題。令牌傳遞機(jī)制保證了主站之間通信的有序性，主從方式則確保了主站與從站之間通信的高效性。在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，PLC作為主站，按照一定的順序向各個從站發(fā)送數(shù)據(jù)請求，從站在接收到請求后進(jìn)行響應(yīng)，這種方式避免了多個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)導(dǎo)致的沖突，保證了通信的穩(wěn)定性和高效性。在注射成形機(jī)的高速生產(chǎn)過程中，能夠及時準(zhǔn)確地傳輸各種控制指令和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，滿足了系統(tǒng)對實時性的要求。三、基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計3.2硬件設(shè)計3.2.1PLC選型與配置在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，可編程邏輯控制器（PLC）作為控制層的核心設(shè)備，其選型與配置至關(guān)重要，直接影響著系統(tǒng)的性能、可靠性和穩(wěn)定性。根據(jù)系統(tǒng)控制需求和性能要求，綜合考慮多方面因素后，選用西門子S7-300系列PLC。該系列PLC具有卓越的性能和豐富的功能，能夠滿足注射成形機(jī)復(fù)雜的控制需求。在處理能力方面，S7-300系列PLC采用了高性能的處理器，具備快速的數(shù)據(jù)處理能力，能夠在短時間內(nèi)完成大量的邏輯運算和數(shù)據(jù)處理任務(wù)。在注射成形機(jī)的生產(chǎn)過程中，需要實時采集和處理各種傳感器的數(shù)據(jù)，如壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器等，S7-300系列PLC能夠快速響應(yīng)這些數(shù)據(jù)采集請求，并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時處理，確?？刂葡到y(tǒng)能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的控制決策。其指令執(zhí)行速度快，能夠滿足注射成形機(jī)高速生產(chǎn)過程中對控制實時性的要求。在通信能力方面，S7-300系列PLC配備了多種通信接口，包括PROFIBUS-DP接口。該接口支持PROFIBUS-DP協(xié)議，能夠方便地與PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進(jìn)行通信。通過PROFIBUS-DP接口，S7-300系列PLC可以與注射成形機(jī)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器等從站設(shè)備進(jìn)行高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸速率方面，PROFIBUS-DP接口支持9.6kbaud-12Mbaud的傳輸速率，可根據(jù)實際應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。在注射成形機(jī)的高速注射階段，需要快速傳輸壓力、速度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，此時可選擇較高的傳輸速率，如12Mbaud，以確保數(shù)據(jù)的及時傳輸和控制指令的快速下達(dá)。S7-300系列PLC還支持MPI（多點接口）通信，可用于與編程設(shè)備、人機(jī)界面等進(jìn)行通信，方便系統(tǒng)的調(diào)試和監(jiān)控。S7-300系列PLC的可靠性也是其優(yōu)勢之一。它采用了堅固耐用的硬件設(shè)計和先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，能夠在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運行。在注射成形機(jī)生產(chǎn)車間中，存在著各種電磁干擾、機(jī)械振動等不利因素，S7-300系列PLC的抗干擾能力能夠有效抵抗這些干擾，保證系統(tǒng)的正常運行。其硬件具有良好的防護(hù)性能，能夠適應(yīng)高溫、潮濕等惡劣的工作環(huán)境，確保在各種條件下都能可靠地工作。對于S7-300系列PLC的硬件配置，主要包括CPU模塊、通信模塊、輸入輸出（I/O）模塊等的選擇。CPU模塊選用CPU315-2DP，它集成了PROFIBUS-DP主/從接口，具有較高的處理能力和存儲容量。在處理能力方面，CPU315-2DP能夠快速執(zhí)行用戶程序，處理大量的輸入輸出信號和通信任務(wù)。其存儲容量也能夠滿足注射成形機(jī)控制系統(tǒng)對程序存儲和數(shù)據(jù)存儲的需求，可存儲復(fù)雜的控制程序和大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通信模塊選用CP342-5，它是專門為S7-300系列PLC設(shè)計的PROFIBUS-DP通信處理器。CP342-5通信模塊支持多種通信協(xié)議，如PROFIBUS-DP、FDL（現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層）等，能夠與不同類型的設(shè)備進(jìn)行通信。在與注射成形機(jī)的從站設(shè)備通信時，CP342-5通信模塊能夠?qū)崿F(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，確?？刂浦噶畹臏?zhǔn)確下達(dá)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時采集。在I/O模塊的選擇上，根據(jù)注射成形機(jī)的控制要求和輸入輸出點數(shù)，選用了數(shù)字量輸入模塊SM321和數(shù)字量輸出模塊SM322，以及模擬量輸入模塊SM331和模擬量輸出模塊SM332。數(shù)字量輸入模塊SM321用于采集注射成形機(jī)的各種開關(guān)量信號，如行程開關(guān)信號、按鈕信號等。這些開關(guān)量信號反映了注射成形機(jī)各部件的位置和狀態(tài)，通過SM321模塊將這些信號輸入到PLC中，為PLC的控制決策提供依據(jù)。數(shù)字量輸出模塊SM322則用于控制注射成形機(jī)的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)動作，如電機(jī)的啟停、閥門的開閉等。通過PLC的控制指令，SM322模塊輸出相應(yīng)的開關(guān)信號，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作，實現(xiàn)對注射成形機(jī)的精確控制。模擬量輸入模塊SM331用于采集注射成形機(jī)的各種模擬量信號，如壓力傳感器、溫度傳感器輸出的模擬量信號。這些模擬量信號經(jīng)過SM331模塊的A/D轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字量信號輸入到PLC中，供PLC進(jìn)行處理和分析。模擬量輸出模塊SM332則用于輸出模擬量信號，控制一些需要模擬量控制的設(shè)備，如比例閥、變頻器等。通過PLC的控制指令，SM332模塊輸出相應(yīng)的模擬量信號，調(diào)節(jié)設(shè)備的工作狀態(tài)，滿足注射成形機(jī)生產(chǎn)過程中的各種控制需求。3.2.2從站接口電路設(shè)計在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，部分設(shè)備可能不具備PROFIBUS接口，為了使這些設(shè)備能夠連入PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)，需要設(shè)計基于單片機(jī)加PROFIBUS協(xié)議芯片的從站接口電路。從站接口電路的核心是單片機(jī)和PROFIBUS協(xié)議芯片，它們協(xié)同工作，實現(xiàn)設(shè)備與PROFIBUS總線的通信。以89C51單片機(jī)和SPC3（SiemensProfibusController）協(xié)議芯片為例，89C51單片機(jī)是一種經(jīng)典的8位微控制器，具有豐富的資源和強(qiáng)大的控制能力。它在從站接口電路中主要負(fù)責(zé)處理用戶程序和與外部設(shè)備的通信。SPC3協(xié)議芯片是西門子公司提供的一款DP從站專用智能通信協(xié)議芯片，采用44管腳的POFP封裝，支持PROFIBUS-DP協(xié)議。SPC3芯片能夠自動標(biāo)識總線波特率（9.6kbps-12Mbps），其內(nèi)部集成了PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議，大大簡化了從站接口電路的設(shè)計。從站接口電路的工作原理如下：89C51單片機(jī)通過并行總線與SPC3協(xié)議芯片連接。當(dāng)外部設(shè)備（如傳感器、執(zhí)行器等）有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，數(shù)據(jù)首先被發(fā)送到89C51單片機(jī)。89C51單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和打包，然后將打包好的數(shù)據(jù)通過并行總線發(fā)送給SPC3協(xié)議芯片。SPC3協(xié)議芯片根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議，將數(shù)據(jù)封裝成符合協(xié)議規(guī)范的幀格式，并通過RS-485接口發(fā)送到PROFIBUS總線上。當(dāng)從站接口電路接收到來自PROFIBUS總線的數(shù)據(jù)時，SPC3協(xié)議芯片首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行解包和校驗，然后將校驗通過的數(shù)據(jù)通過并行總線發(fā)送給89C51單片機(jī)。89C51單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，將處理結(jié)果發(fā)送給外部設(shè)備。在從站接口電路設(shè)計中，有幾個關(guān)鍵要點需要注意。一是SPC3與單片機(jī)89C51的連接。SPC3的DB0~DB7與單片機(jī)的P0口相連，用于數(shù)據(jù)傳輸；AB0~AB7與單片機(jī)的P2口相連，用于地址傳輸，且AB4與P2.4連接時中間加反相器，以確保地址信號的正確傳輸。RESET接單片機(jī)的T1端，由單片機(jī)控制SPC3的復(fù)位狀態(tài)，確保SPC3在需要時能夠正確復(fù)位。X/INT接單片機(jī)的外部中斷0，當(dāng)SPC3有中斷請求時，通過該引腳通知單片機(jī)。XRD、XWR、ALE分別與單片機(jī)的讀、寫、ALE相連接，實現(xiàn)單片機(jī)對SPC3的讀寫操作。SPC3的CLK端接48MHz晶振的輸出，為SPC3提供時鐘信號。二是PROFIBUS-DP接口和RS-485接口電路設(shè)計。PROFIBUS-DP接口用于連接PROFIBUS總線，RS-485接口則是PROFIBUS-DP接口的物理層實現(xiàn)。在RS-485接口電路中，采用了專用的RS-485收發(fā)器，如MAX485芯片。MAX485芯片具有低功耗、高抗干擾能力等優(yōu)點，能夠保證數(shù)據(jù)在RS-485總線上的可靠傳輸。為了提高RS-485接口的抗干擾能力，還需要在電路中添加一些保護(hù)措施，如在RS-485總線的兩端分別接一個120Ω的終端電阻，以匹配總線的特性阻抗，減少信號反射。在RS-485芯片的電源引腳和地引腳之間接一個0.1μF的去耦電容，以去除電源中的高頻干擾。三是供電電源的設(shè)計。從站接口電路需要穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)，通常采用開關(guān)電源或線性電源。在設(shè)計供電電源時，需要考慮電源的輸出電壓、電流、穩(wěn)定性等因素，以滿足從站接口電路中各芯片和設(shè)備的工作需求。為了提高電源的抗干擾能力，還可以采用一些濾波措施，如在電源輸入端接一個LC濾波器，去除電源中的高頻雜波。3.2.3其他硬件設(shè)備選型在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，除了PLC和從站接口電路外，還需要選擇合適的傳感器、執(zhí)行器等其他硬件設(shè)備，這些設(shè)備在系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，它們的性能和質(zhì)量直接影響著注射成形機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。傳感器是獲取注射成形機(jī)生產(chǎn)過程中各種物理量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵設(shè)備，其選型依據(jù)主要包括測量精度、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、可靠性以及適用環(huán)境等因素。壓力傳感器用于監(jiān)測注射過程中的注射壓力和保壓壓力，在塑料熔體注入模具型腔的過程中，準(zhǔn)確的壓力監(jiān)測對于保證塑料制品的成型質(zhì)量至關(guān)重要。如果壓力過高，可能導(dǎo)致塑料制品出現(xiàn)飛邊、變形等缺陷；如果壓力過低，則可能導(dǎo)致塑料制品填充不滿、密度不均勻等問題。因此，選擇高精度的壓力傳感器非常重要，如選用精度為0.1%FS（滿量程）的壓力傳感器，能夠精確測量壓力值，為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。響應(yīng)速度也是壓力傳感器的重要指標(biāo)，在注射成形機(jī)的高速注射過程中，壓力變化迅速，需要壓力傳感器能夠快速響應(yīng)，及時捕捉壓力的變化。穩(wěn)定性和可靠性則保證了壓力傳感器在長時間的工作過程中能夠穩(wěn)定輸出準(zhǔn)確的壓力數(shù)據(jù)，不受外界干擾的影響。在選擇壓力傳感器時，還需要考慮其適用環(huán)境，注射成形機(jī)生產(chǎn)車間存在高溫、潮濕、電磁干擾等不利因素，因此需要選擇具有良好防護(hù)性能和抗干擾能力的壓力傳感器。溫度傳感器用于測量料筒和模具的溫度，塑料的熔融和成型過程對溫度要求嚴(yán)格。不同種類的塑料具有不同的熔融溫度和成型溫度范圍，例如，聚丙烯（PP）的熔融溫度一般在160℃-170℃之間，而聚碳酸酯（PC）的熔融溫度則在220℃-230℃之間。因此，需要精確控制料筒和模具的溫度，以確保塑料能夠在合適的溫度下塑化和成型。選用高精度的溫度傳感器，如精度為±0.5℃的熱電偶或熱電阻溫度傳感器，能夠準(zhǔn)確測量溫度值，為控制系統(tǒng)提供可靠的溫度數(shù)據(jù)。響應(yīng)速度快的溫度傳感器能夠及時反映溫度的變化，便于控制系統(tǒng)及時調(diào)整加熱或冷卻裝置的工作狀態(tài)。穩(wěn)定性和可靠性同樣重要，能夠保證溫度傳感器在長時間的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，輸出準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。位置傳感器用于檢測螺桿、合模裝置等的位置，在注射成形機(jī)的工作過程中，螺桿的位置直接影響著塑料的塑化和注射量，合模裝置的位置則關(guān)系到模具的開合和塑料制品的脫模。選用高精度的位置傳感器，如線性位移傳感器或旋轉(zhuǎn)編碼器，能夠精確測量螺桿和合模裝置的位置。線性位移傳感器可以直接測量直線運動部件的位移，精度可達(dá)到0.01mm甚至更高；旋轉(zhuǎn)編碼器則通過測量旋轉(zhuǎn)部件的角度來間接測量直線位移，精度也能夠滿足注射成形機(jī)的控制要求。響應(yīng)速度快的位置傳感器能夠及時反饋位置信息，便于控制系統(tǒng)根據(jù)位置變化調(diào)整設(shè)備的運行狀態(tài)。穩(wěn)定性和可靠性確保了位置傳感器在復(fù)雜的機(jī)械運動環(huán)境下能夠穩(wěn)定工作，準(zhǔn)確輸出位置數(shù)據(jù)。執(zhí)行器是根據(jù)控制指令實現(xiàn)對注射成形機(jī)各部件動作控制的設(shè)備，其選型依據(jù)主要包括輸出力、響應(yīng)速度、控制精度以及可靠性等因素。電機(jī)作為執(zhí)行器，用于驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)、合模裝置開合等。在選擇電機(jī)時，需要根據(jù)注射成形機(jī)的工作要求確定電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、扭矩等參數(shù)。對于驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，需要具備足夠的扭矩，以克服塑料在塑化過程中的阻力。響應(yīng)速度快的電機(jī)能夠快速響應(yīng)控制指令，實現(xiàn)螺桿的快速啟停和變速，提高注射成形機(jī)的生產(chǎn)效率?？刂凭雀叩碾姍C(jī)能夠精確控制螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和位置，保證塑料的塑化和注射量的準(zhǔn)確性?？煽啃詣t確保了電機(jī)在長時間的工作過程中能夠穩(wěn)定運行，減少故障發(fā)生的概率。閥門用于控制液壓油的流量和流向，從而控制注射油缸、頂出油缸等的動作。在選擇閥門時，需要考慮閥門的流量特性、響應(yīng)速度、密封性能以及可靠性等因素。流量特性好的閥門能夠精確控制液壓油的流量，從而實現(xiàn)對注射油缸、頂出油缸等執(zhí)行器的精確控制。響應(yīng)速度快的閥門能夠快速響應(yīng)控制指令，實現(xiàn)執(zhí)行器的快速動作。密封性能好的閥門能夠防止液壓油泄漏，保證液壓系統(tǒng)的正常工作?？煽啃愿叩拈y門能夠在長時間的工作過程中穩(wěn)定運行，減少維修和更換的次數(shù)。這些傳感器和執(zhí)行器通過PROFIBUS總線與PLC進(jìn)行通信，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，并接收PLC下達(dá)的控制指令，實現(xiàn)對注射成形機(jī)生產(chǎn)過程的自動化控制。它們在系統(tǒng)中相互協(xié)作，共同保證了注射成形機(jī)的高效、穩(wěn)定運行，為生產(chǎn)高質(zhì)量的塑料制品提供了保障。3.3軟件設(shè)計3.3.1PLC編程實現(xiàn)利用PLC編程工具軟件（如STEP7）進(jìn)行編程，是實現(xiàn)對注射成形機(jī)精確控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，通過STEP7軟件編寫的PLC程序，能夠?qū)崿F(xiàn)對注射成形機(jī)操作過程的全方位控制，涵蓋邏輯控制、順序控制、運動控制等多個重要功能。邏輯控制是PLC編程的基礎(chǔ)功能之一，它主要用于處理各種開關(guān)量信號，實現(xiàn)對注射成形機(jī)各部件動作的邏輯判斷和控制。在注射成形機(jī)的合模過程中，需要對合模到位信號進(jìn)行邏輯判斷。當(dāng)合模裝置開始動作時，安裝在合模裝置上的行程開關(guān)會實時檢測合模位置。如果合模到位，行程開關(guān)會發(fā)送一個開關(guān)量信號給PLC。PLC通過編寫的邏輯控制程序，對接收到的合模到位信號進(jìn)行判斷。若檢測到合模到位信號，則控制合模裝置停止動作，同時啟動注射裝置的準(zhǔn)備工作，如啟動螺桿預(yù)塑動作。在注射過程中，還需要對注射壓力、注射速度等信號進(jìn)行邏輯判斷。當(dāng)注射壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的上限值時，PLC通過邏輯控制程序控制注射油缸的進(jìn)油閥門減小開度，降低注射壓力；當(dāng)注射速度低于預(yù)設(shè)的下限值時，控制程序則會調(diào)整注射油缸的流量，提高注射速度。順序控制確保了注射成形機(jī)按照預(yù)定的工藝流程依次執(zhí)行各個動作，保證生產(chǎn)過程的有序進(jìn)行。以注射成形機(jī)的一個完整工作周期為例，其順序控制流程通常包括合模、注射、保壓、冷卻、開模、頂出等步驟。在PLC編程中，通過編寫順序控制程序，按照工藝流程的先后順序，依次觸發(fā)各個動作。當(dāng)接收到生產(chǎn)啟動指令后，PLC首先控制合模裝置動作，使模具閉合。在合模完成后，按照預(yù)設(shè)的時間和條件，觸發(fā)注射裝置進(jìn)行注射操作。注射完成后，進(jìn)入保壓階段，PLC根據(jù)保壓時間和壓力參數(shù)，控制保壓裝置進(jìn)行保壓。保壓結(jié)束后，啟動冷卻系統(tǒng)對模具進(jìn)行冷卻。冷卻完成后，控制開模裝置打開模具，最后控制頂出裝置將塑料制品頂出模具。在整個順序控制過程中，每個步驟都有嚴(yán)格的時間和條件限制，PLC通過精確的程序控制，確保各個步驟的順利執(zhí)行，保證注射成形機(jī)的正常生產(chǎn)。運動控制是實現(xiàn)注射成形機(jī)高精度控制的關(guān)鍵，它主要用于控制注射成形機(jī)各運動部件的位置、速度和加速度等參數(shù)。在注射裝置中，螺桿的運動控制對塑料的塑化和注射質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。通過PLC編程，可以精確控制螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和前進(jìn)后退的位置。在塑化階段，根據(jù)塑料的種類和制品的要求，PLC控制螺桿以合適的速度旋轉(zhuǎn)，使塑料在螺桿的作用下均勻塑化。在注射階段，PLC根據(jù)注射工藝參數(shù)，控制螺桿以特定的速度和加速度向前推進(jìn)，將塑化好的塑料熔體注入模具型腔。在合模裝置中，也需要對合模速度和開模速度進(jìn)行精確控制。在合模過程中，為了避免模具碰撞，PLC控制合模裝置先以較低的速度接近，當(dāng)快要合模到位時，降低合模速度，實現(xiàn)平穩(wěn)合模。在開模過程中，為了提高生產(chǎn)效率，PLC控制開模裝置以較高的速度打開模具，但在開模即將完成時，降低開模速度，防止制品被損壞。在利用STEP7軟件進(jìn)行PLC編程時，通常采用結(jié)構(gòu)化編程的方法，將程序分為多個功能塊（FB）和功能（FC）。每個功能塊或功能實現(xiàn)特定的控制功能，如邏輯控制功能塊、順序控制功能塊、運動控制功能塊等。通過將復(fù)雜的控制任務(wù)分解為多個獨立的功能塊和功能，可以提高程序的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。在邏輯控制功能塊中，編寫各種邏輯判斷和控制程序；在順序控制功能塊中，實現(xiàn)注射成形機(jī)工作流程的順序控制；在運動控制功能塊中，編寫對各運動部件的控制程序。這些功能塊和功能之間通過參數(shù)傳遞和信號交互，實現(xiàn)對注射成形機(jī)的協(xié)同控制。在運動控制功能塊中，通過接收來自邏輯控制功能塊的控制信號，如注射啟動信號、保壓結(jié)束信號等，來觸發(fā)相應(yīng)的運動控制動作。同時，運動控制功能塊將運動部件的狀態(tài)信號，如位置反饋信號、速度反饋信號等，傳遞給邏輯控制功能塊，以便進(jìn)行后續(xù)的邏輯判斷和控制。3.3.2監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用使用WinCC等監(jiān)控組態(tài)軟件開發(fā)上位機(jī)運行界面，是實現(xiàn)對注射成形機(jī)現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)實時顯示、監(jiān)控和管理的重要手段。WinCC（WindowsControlCenter）作為一款功能強(qiáng)大的監(jiān)控組態(tài)軟件，具有直觀的用戶界面、豐富的功能模塊和良好的擴(kuò)展性，能夠滿足注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對上位機(jī)監(jiān)控的各種需求。數(shù)據(jù)采集是監(jiān)控組態(tài)軟件的基礎(chǔ)功能之一，通過與控制層的PLC進(jìn)行通信，WinCC能夠?qū)崟r獲取注射成形機(jī)的各種運行數(shù)據(jù)。它可以采集壓力傳感器傳輸?shù)淖⑸鋲毫捅簤毫?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)反映了注射過程中塑料熔體對模具型腔的作用力，對于保證塑料制品的成型質(zhì)量至關(guān)重要。溫度傳感器采集的料筒溫度和模具溫度數(shù)據(jù)也會被WinCC實時獲取，塑料的熔融和成型過程對溫度要求嚴(yán)格，準(zhǔn)確的溫度監(jiān)測和控制是確保塑料制品質(zhì)量的關(guān)鍵。位置傳感器檢測的螺桿位置、合模裝置位置等數(shù)據(jù)同樣被WinCC采集，這些位置數(shù)據(jù)用于監(jiān)控注射成形機(jī)各部件的運動狀態(tài)，確保各部件按照預(yù)定的程序進(jìn)行動作。通過實時采集這些數(shù)據(jù)，WinCC為操作人員提供了注射成形機(jī)生產(chǎn)過程的實時信息，便于及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常情況。數(shù)據(jù)存儲功能使得WinCC能夠?qū)⒉杉降拇罅可a(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)決策提供依據(jù)。WinCC支持多種數(shù)據(jù)存儲方式，如SQL數(shù)據(jù)庫、Excel表格等。在注射成形機(jī)的生產(chǎn)過程中，每一次生產(chǎn)循環(huán)的壓力、溫度、位置等數(shù)據(jù)都會被WinCC存儲到數(shù)據(jù)庫中。通過對這些歷史數(shù)據(jù)的分析，可以了解注射成形機(jī)的運行趨勢，發(fā)現(xiàn)潛在的問題。通過分析一段時間內(nèi)的注射壓力數(shù)據(jù)，判斷注射系統(tǒng)是否存在泄漏或堵塞等故障；通過對模具溫度數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化模具的冷卻系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。報警處理是監(jiān)控組態(tài)軟件的重要功能，它能夠及時發(fā)現(xiàn)注射成形機(jī)運行過程中的異常情況，并向操作人員發(fā)出警報。WinCC可以根據(jù)預(yù)設(shè)的報警條件，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控。當(dāng)注射壓力超過預(yù)設(shè)的上限值或低于預(yù)設(shè)的下限值時，WinCC會立即觸發(fā)報警，通過界面上的閃爍提示、聲音報警等方式通知操作人員。當(dāng)模具溫度過高或過低，超出正常工作范圍時，也會觸發(fā)報警。在報警發(fā)生時，WinCC不僅會發(fā)出警報，還會記錄報警發(fā)生的時間、類型、相關(guān)數(shù)據(jù)等信息，便于操作人員進(jìn)行故障排查和處理。操作人員可以通過查看報警記錄，了解故障發(fā)生的詳細(xì)情況，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)。在WinCC中開發(fā)的上位機(jī)運行界面，具有直觀、友好的特點，方便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和管理。界面上通常會以圖形化的方式展示注射成形機(jī)的工作流程和各部件的運行狀態(tài)。通過動畫效果展示螺桿的旋轉(zhuǎn)、合模裝置的開合、注射油缸的動作等，使操作人員能夠清晰地了解注射成形機(jī)的實時運行情況。界面上還會實時顯示各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如注射壓力、速度、溫度、位置等，以數(shù)字、圖表等形式呈現(xiàn)，便于操作人員直觀地掌握生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)。WinCC還提供了參數(shù)設(shè)置功能，操作人員可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，在上位機(jī)界面上對注射成形機(jī)的各種控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如注射壓力、保壓時間、冷卻時間等。通過遠(yuǎn)程操作功能，操作人員可以在上位機(jī)上對注射成形機(jī)進(jìn)行啟動、停止、暫停等操作，提高了生產(chǎn)過程的靈活性和便捷性。3.3.3通信程序設(shè)計設(shè)計主站與從站之間的通信程序，是實現(xiàn)基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)可靠傳輸和交換的核心任務(wù)。在這個過程中，通信協(xié)議的選擇和通信參數(shù)的設(shè)置起著關(guān)鍵作用，它們直接影響著通信的穩(wěn)定性、實時性和準(zhǔn)確性。在基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，PROFIBUS-DP協(xié)議是主站與從站之間通信的首選協(xié)議。PROFIBUS-DP協(xié)議專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間的通信設(shè)計，具有高速、高效、可靠等優(yōu)點。其數(shù)據(jù)傳輸速率可在9.6kbaud-12Mbaud范圍內(nèi)選擇，能夠滿足注射成形機(jī)對實時性控制的要求。在注射成形機(jī)的高速注射過程中，需要快速傳輸壓力、速度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，PROFIBUS-DP協(xié)議的高速傳輸能力可以確保這些數(shù)據(jù)在主站與從站之間及時、準(zhǔn)確地傳輸，使主站能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)及時調(diào)整控制策略，保證注射過程的穩(wěn)定性和精度。該協(xié)議采用了統(tǒng)一的總線控制協(xié)議，即令牌傳遞與主從方式相結(jié)合的介質(zhì)訪問控制方式。令牌傳遞用于主站之間的通信，保證了主站之間通信的有序性和公平性；主從方式用于主站與從站之間的通信，主站作為控制中心，負(fù)責(zé)對從站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制指令的下達(dá)，從站只能響應(yīng)主站的請求，不能主動發(fā)送數(shù)據(jù)，這種方式確保了主站與從站之間通信的高效性和可靠性。通信參數(shù)的設(shè)置是通信程序設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，它直接影響著通信的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中，通信參數(shù)主要包括波特率、站地址、數(shù)據(jù)格式等。波特率的選擇需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離、數(shù)據(jù)量以及實時性要求等因素。當(dāng)注射成形機(jī)生產(chǎn)車間的設(shè)備分布較集中，網(wǎng)絡(luò)傳輸距離較短，且對實時性要求較高時，可選擇較高的波特率，如12Mbaud，以提高數(shù)據(jù)傳輸速度，滿足注射成形機(jī)高速生產(chǎn)過程中對數(shù)據(jù)實時性的要求。若設(shè)備分布較分散，網(wǎng)絡(luò)傳輸距離較長，為了保證通信的穩(wěn)定性，則可選擇較低的波特率，如9.6kbaud或19.2kbaud。站地址用于唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備，在設(shè)置站地址時，需要確保每個從站的地址都不相同，且在PROFIBUS-DP協(xié)議規(guī)定的地址范圍內(nèi)。在一個基于PROFIBUS-DP的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，若有10臺注射成形機(jī)作為從站，可將它們的站地址分別設(shè)置為1-10，主站的地址則根據(jù)系統(tǒng)配置進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。數(shù)據(jù)格式的設(shè)置包括數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位等，這些參數(shù)需要根據(jù)通信雙方的要求進(jìn)行匹配。通常情況下，數(shù)據(jù)位可設(shè)置為8位，校驗位可選擇無校驗、奇校驗或偶校驗，停止位可設(shè)置為1位或2位。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的通信設(shè)備和通信需求，合理選擇數(shù)據(jù)格式，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。在通信程序設(shè)計中，還需要考慮通信的可靠性和穩(wěn)定性。為了提高通信的可靠性，通常采用CRC（循環(huán)冗余校驗）等校驗技術(shù)。CRC校驗技術(shù)通過對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行計算，生成一個校驗碼，并將該校驗碼與數(shù)據(jù)一起傳輸。接收方在接收到數(shù)據(jù)后，也會對數(shù)據(jù)進(jìn)行同樣的計算，生成一個本地校驗碼。如果本地校驗碼與接收到的校驗碼相同，則說明數(shù)據(jù)在傳輸過程中沒有發(fā)生錯誤；如果不同，則說明數(shù)據(jù)可能發(fā)生了錯誤，接收方會要求發(fā)送方重新傳輸數(shù)據(jù)。在注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，當(dāng)主站向從站發(fā)送控制指令時，會同時發(fā)送CRC校驗碼。從站接收到指令和校驗碼后，進(jìn)行校驗計算。若校驗通過，則執(zhí)行控制指令；若校驗不通過，則向主站發(fā)送錯誤信息，請求主站重新發(fā)送指令。還可以采用通信超時處理機(jī)制。當(dāng)主站向從站發(fā)送數(shù)據(jù)后，如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到從站的響應(yīng)，主站會認(rèn)為通信出現(xiàn)故障，重新發(fā)送數(shù)據(jù)或進(jìn)行相應(yīng)的錯誤處理。在注射成形機(jī)的生產(chǎn)過程中，若主站向某從站發(fā)送采集數(shù)據(jù)的請求，設(shè)定通信超時時間為100ms。如果在100ms內(nèi)沒有收到從站的響應(yīng)，主站會重新發(fā)送請求，若多次重發(fā)仍無響應(yīng)，則主站會記錄故障信息，并通知操作人員進(jìn)行排查。四、系統(tǒng)功能實現(xiàn)與性能分析4.1系統(tǒng)功能實現(xiàn)4.1.1生產(chǎn)過程監(jiān)控基于PROFIBUS的注射成形機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ⑸涑尚螜C(jī)的生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位、實時的監(jiān)控，為生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運行和產(chǎn)品質(zhì)量的保障提供了有力支持。通過壓力傳感器、溫度傳感器、速度傳感器等各類傳感器，系統(tǒng)可以實時采集注射成形機(jī)在生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù)。在注射階段，壓力傳感器能夠精確測量注射壓力，實時反饋注射過程中塑料熔體對模具型腔的作用力。一般來說，注射壓力的范圍根據(jù)塑料制品的形狀、尺寸和塑料材料的特性而有所不同，如對于小型精密塑料制品，注射壓力可能在50-100MPa之間；而對于大型塑料制品，注射壓力可能需要達(dá)到150-200MPa。系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確監(jiān)測注射壓力是否在預(yù)設(shè)的合理范圍內(nèi)，一旦壓力超出范圍，立即發(fā)出警報，提醒操作人員進(jìn)行調(diào)整。溫度傳感器分布在料筒、模具等關(guān)鍵部位，實時測量塑料熔體的溫度和模具的溫度。不同塑料材料的熔融溫度和成型溫度有嚴(yán)格要求，例如，聚乙烯（PE）的熔融溫度大約在110-130℃，在注射成形過程中，料筒溫度需要控制在略高于熔融溫度的范圍內(nèi)，以確保塑料能夠充分熔融并均勻塑化。模具溫度則對塑料制品的成型質(zhì)量和冷卻速度有重要影響，通常模具溫度控制在30-80℃之間。速度傳感器用于監(jiān)測螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和注射油缸的運動速度等，螺桿的旋轉(zhuǎn)速度直接影響塑料的塑化效果，一般在10-100r/min之間；注射油缸的運動速度決定了注射速度，注射速度通常在5-50cm/s之間。系統(tǒng)通過實時采集這些速度數(shù)據(jù)，能夠及時掌握注射成形機(jī)各運動部件的運行狀態(tài)。這些實時采集到的工藝參數(shù)會通過PROFIBUS總線傳輸?shù)娇刂茖拥腜LC和管理層的PC機(jī)。在PC機(jī)上，利用WinCC等監(jiān)控組態(tài)軟件，以直觀、清晰的方式對這些參數(shù)進(jìn)行顯示。通常會采用數(shù)字顯示、儀表盤、趨勢圖等多種形式，讓操作人員能夠一目了然地了解生產(chǎn)過程中的參數(shù)變化情況。對于注射壓力和保壓壓力，會以數(shù)字形式直接顯示當(dāng)前壓力值，并通過儀表盤的指針位置直觀展示壓力的大小。同時，