壓鑄機(jī)簡介
合金鑄造方法可分為：重力澆注、低壓鑄造、半固態(tài)壓鑄、半熔注塑法及壓鑄。其中較為普通的是壓鑄工藝，壓力鑄造（簡稱壓鑄）是將熔化的金屬，在高壓作用下，以高速填充至型（模）具型腔內(nèi)，并使金屬在此壓力下凝固而形成鑄件的一種方法。高壓、高速是壓鑄法最重要的特點(diǎn)。壓力鑄造是所有鑄造方法中生產(chǎn)速度最快的一種方法，填充初始速度在0.5～70m/s范圍。
合金可用冷室或熱室壓鑄。在選擇壓鑄機(jī)時(shí)，以鑄件的壁厚決定所使用的工藝。中小型合金鑄件特別是薄壁件采用熱室法，大型、受力的厚壁件采用冷室法。我們以鎂合金壓鑄機(jī)為例進(jìn)行分析。
冷室壓鑄機(jī)的技術(shù)要求· 由于鎂合金的比壓要求（300-400bar）較低，需要較小的射料力才可達(dá)到較佳效果，因此壓鑄機(jī)最好可配上不同射料力。
· 由于鎂合金較易凝固，因此要求大流量短填充時(shí)間，實(shí)際射速每秒6-7米以上，空速要求更高。
· 由于鎂合金壓鑄工藝較難控制，機(jī)器的穩(wěn)定性及參數(shù)可控性要求較高，最好有監(jiān)控圖表，生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表及壓射參數(shù)自動(dòng)計(jì)算等。
控制系統(tǒng)特點(diǎn)及WinAC的有效解決方案鎂合金冷室壓鑄機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的高速采集、高效的控制過程、豐富細(xì)致的生產(chǎn)信息、方便的生產(chǎn)數(shù)據(jù)訪問接口等。WinAC 控制器作為鎂合金冷室壓鑄機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，它的工作內(nèi)容主要是：執(zhí)行壓鑄機(jī)運(yùn)行的所有控制邏輯，與人機(jī)操作界面交換數(shù)據(jù)，調(diào)用WinAC ODK 編制的高速采集卡驅(qū)動(dòng)程序，完成數(shù)據(jù)采集和控制輸出。
1． 高速性能的要求：生產(chǎn)過程中，要求控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確采集8 秒鐘高速生產(chǎn)過程中的所有數(shù)據(jù)，完成對設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，并且每個(gè)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制的精度等于0.3ms。因此本系統(tǒng)中的高速問題涉及到了高速數(shù)據(jù)采樣、高速數(shù)據(jù)存儲、高速控制算法運(yùn)算等幾個(gè)方面。針對高速數(shù)據(jù)采集，采用了第三方（研華）基于PC 機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的ISA 數(shù)據(jù)采集卡，通過WinAC ODK編制的VC++程序驅(qū)動(dòng)控制數(shù)據(jù)采集卡，能夠穩(wěn)定、高速的完成數(shù)據(jù)的采集和存儲，并與WinAC 進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。針對大量的數(shù)據(jù)問題，我們通過WinAC ODK編制的VC++程序?qū)?shù)據(jù)以一定的格式存儲在PC 機(jī)硬盤上，再用同樣的格式讀取這些數(shù)據(jù)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)庫的操作。解決高速控制和計(jì)算問題，就需要用到WinAC RTX 精確高速的性能。WinAC RTX基于操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)擴(kuò)展內(nèi)核（Venturecom/ Ardence），采用以異步方式編程，可以獲取更精確的控制時(shí)間，不受WinAC 控制器本身各種因素的限制，象系統(tǒng)資源占用、最小掃描時(shí)間等。
2． 大量數(shù)據(jù)處理的要求：以0.3ms 的采樣精度計(jì)算，一次完整的打料壓射過程，系統(tǒng)必須至少存儲24000 條記錄，一條記錄中的壓力值、位置值、閥門開度值需要8 個(gè)字節(jié)的存儲空間，所以一次壓射就是192k 的數(shù)據(jù)量。每個(gè)星期記錄3000 次以上壓射過程，因此需要完成對192k×3000＝576M 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。要完成如此大量歷史記錄的存儲查詢以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，控制系統(tǒng)必須具備強(qiáng)大的運(yùn)算和存儲能力，因此需要利用PC 機(jī)的CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件資源。
3．復(fù)雜的處理過程的要求：一個(gè)壓鑄過程中，快速壓射的速度為10m/s 左右，壓射行程小于1m，所以要在少于100ms 的過程中完成壓力的檢測、位置的測量、比例閥的控制等多項(xiàng)工作任務(wù)。并且要求對壓鑄時(shí)的充型過程的速度和壓力曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，即判斷壓鑄機(jī)的壓力、位置以及外部的控制操作等數(shù)據(jù)信息，分別執(zhí)行慢壓、一快壓鑄、二快壓鑄、三快壓鑄、增壓壓射、壓射回錘等壓鑄生產(chǎn)的工藝過程，并根據(jù)高速采樣獲得的油路入口壓力、油路出口壓力以及壓射位置進(jìn)行控制算法的運(yùn)算，將結(jié)果高速輸出到油路入口調(diào)節(jié)比例閥，調(diào)節(jié)壓射缸體內(nèi)的壓力，改變壓射速度，完成理想的壓射曲線輸出，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 WinAC ODK 應(yīng)用開發(fā)包（WinAC Open Development Kit）可以在C 語言開發(fā)環(huán)境中編寫程序代碼，生成動(dòng)態(tài)鏈接庫，完成復(fù)雜的控制計(jì)算。
4．良好的系統(tǒng)擴(kuò)展能力：需要連接第三方設(shè)備，PC 機(jī)作為近年發(fā)展最快的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，具有非常好的兼容性，用戶添加其他第三方的相關(guān)設(shè)備時(shí)，總是可以以標(biāo)準(zhǔn)的接口方式與PC 機(jī)相連，并且輕而易舉地實(shí)現(xiàn)第三方設(shè)備與WinAC 控制器之間的數(shù)據(jù)交換。
5．個(gè)性化人機(jī)界面的需要：（1）壓鑄監(jiān)測系統(tǒng)需要顯示整個(gè)射料過程的壓力及速度曲線，在試生產(chǎn)時(shí)幫助設(shè)定最佳的射料曲線并儲存，同時(shí)監(jiān)察每一批次壓鑄過程的穩(wěn)定性；（2）對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行操作，而且通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，縱向比較成千上萬次壓鑄過程中快壓射最大速度和建壓時(shí)間不同的變化和趨勢，總結(jié)出高品質(zhì)壓鑄生產(chǎn)過程參數(shù)調(diào)整的知識庫，為以后開發(fā)壓鑄機(jī)模糊控制系統(tǒng)奠定一定基礎(chǔ)。（3）與車間管理系統(tǒng)連接。通過WinAC的OPC接口及ODBC開放標(biāo)準(zhǔn)，用C＋＋Builder編制壓鑄機(jī)控制操作界面和數(shù)據(jù)庫存儲與訪問的應(yīng)用程序，完成壓鑄機(jī)的生產(chǎn)操作、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、生產(chǎn)信息查詢等應(yīng)用功能。
系統(tǒng)配置(1) Panel PC870
(2) 通訊卡CP5613
(3) WinAC RTX
(4) WinAC ODK
(5) IM153－1
(6) PCI-1716
(7) PC1-1784
