基于虚拟仪器的注塑机能耗检测系统及相关研究

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1、学位论文数据集中图分类号TH7学科分类号460．50论文编号1001020110638密级公开学位授予单位代码l0010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名田字学号2008000638获学位专业名称机械电子工程获学位专业代码080202课题来源白选项目研究方向机电一体化技术论文题目基于虚拟仪器的注塑机能耗检淝系统及相关研究关键词注塑机；虚拟仪器；LabVIEW；在线检测；能耗分布论文答辩日期201l-05-26搴论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师闫宝瑞高工北京化工大学机电控制评阅人l

2、何亚东研究员、博导北京化工大学聚合物加工评阅人2李庆春研究员北京化工大学聚合物加工撇员糊张玉霞高级工程师北京工商大学高分子材料答辩委员1吴大鸣研究员、博导北京化工大学精密技术答辩委员2薛平研究员、博导北京化工大学聚合物加工答辩委员3何亚东研究员、博导北京化工大学聚合物加工答辩委员4李庆春研究员北京化工大学聚合物加工答辩委员5刘颖副研究员北京化工大学聚合物复合材料答辩委员6任冬云副研究员北京化工大学聚合物加工答辩委员7王伟明副研究员北京化工大学聚合物加工答辩委员8金志明副研究员北京化工大学聚合物加工答辩委员9何继敏副研究员北京

3、化工大学聚合物加工答辩委员10刘广健高工北京化工大学机械设计答辩委员11信春玲副研究员北京化工大学聚合物加工工程注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要基于虚拟仪器的注塑机能耗检测系统及相关研究摘要注射成型是塑料加工行业中最主要的成型方法之一，具有非常广泛的应用。随着塑料制品行业在近几十年的高速发展，注塑机面临的严重能耗

4、问题开始日益凸显，推进节能降耗领域的研究成为当前注塑机行业的紧迫任务。由于注塑机的工况具有一定的复杂性，采用传统的仪器仪表难以满足研究需要，本文作者引入了全新的虚拟仪器概念，最大程度上用计算机软件技术代替传统硬件部分，建立了一套注塑机能耗检测系统，能够实时显示注塑过程的，肖母厶匕liE,耗和各个工序阶段的能耗，并同步采集与注塑机能耗有关的参数，可以满足注塑机节能方面研究的需要。由于计算机软件具有良好的可扩展性、灵活性，因此能够在大幅度降低测试系统成本的基础上实现更加强大的功能。本文通过分析注塑机的工艺过程和控制原理，研究了注

5、塑机不同工序阶段的能耗特点，在此基础上提出了由注塑机内部获取控制信号的检测方法，可以使检测设备和执行机构共享相同的控制源，有效解决了对注塑过程不同阶段难于分割的问题。利用在线分段积分，能够准确、实时计算出注塑过程的整机能耗和各工序阶段的能耗。在硬件测试平台设计中，本文首先分析了不同待测信号的特性，并以虚拟仪器集成环境下的数据采集设备为核心，自主设计了数字信北京化工大学硕士学位论文号转换电路引出注塑机控制系统的数字开关量，能够得到各工序阶段准确的启、停时间点。之后通过功率传感器得到注塑机液压动力系统的实时功率曲线，完成了硬件设

6、备的配置和调试。在软件程序开发中，本文以LabVIEW图形化编程语言作为开发工具，介绍了数据采集、数据处理、数据显示存储等程序模块，着重分析了MODBUS通讯协议的开发过程和在线分段积分程序的设计思路。注塑机能耗检测系统建立后，首先对可能由软件部分产生的误差进行了评估，之后利用此系统进行了注塑机能耗分布的研究，得到了合模、开模、注射、塑化4个阶段在一个注塑周期内的能耗分布。设计了工艺参数单因素变动实验，分析了不同工艺参数与各工序阶段能耗之间的关系。对实验室的9根注塑螺杆进行了能耗检测实验，分析了螺杆参数对塑化能耗的影响。关键

7、词：注塑机；虚拟仪器；LabVIEW；在线检测；能耗分布摘要DESIGNANDSTUDYENERGYCONSUMPTIoNDETECTIoNSYSTEMFoRINJECTIoNMoLDINGMACHINEBASEDoNVIRTUALINSTRUMENTABSTRACTAstheinjectionmoldingprocessingbecomingmoreandmoreimportantinplasticprocessing，theinjectionmoldingmachinehasbeenthemostvaluableplas

8、ticprocessingmachine，whichhasgotextensiveused．However,withthesharplydevelopmentofplasticproductsindustryinrecentlydecades，theseriousenergyproblem