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，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)計表及壓射參數(shù)自動計算等。
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)時控制，并且每個數(shù)據(jù)采集與實(shí)時控制的精度等于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、最小掃描時間等。
2． 大量數(shù)據(jù)處理的要求：以0.3ms 的采樣精度計算，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工作任務(wù)。并且要求對壓鑄時的充型過程的速度和壓力曲線進(jìn)行實(shí)時控制，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，生成動態(tài)鏈接庫，完成復(fù)雜的控制計算。
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，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)需要顯示整個射料過程的壓力及速度曲線，在試生產(chǎn)時幫助設(shè)定最佳的射料曲線并儲存，同時監(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
