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自动化控制在复合材料模压成型设备中的应用研究简介：复合材料是一种由两种或更多种材料组成的材料，被广泛应用于航空、航天、汽车、船舶和建筑等领域。
而在复合材料的制造过程中，模压成型是一种常用的工艺，通过在高温和高压条件下对预浸复合材料进行成型，使其获得所需的形状和性能。
为了提高生产效率和产品质量，自动化控制技术在复合材料模压成型设备中被广泛应用。
一、自动化控制在复合材料模压成型设备中的优势1. 提高生产效率：通过自动化控制技术，可以实现模具的自动开合、复合材料的自动注射和冷却等工序，大大减少了人工操作的时间和劳动力成本，提高了生产效率。
2. 提高产品质量：自动化控制技术能够精确控制复合材料的注射时间、压力和温度等参数，确保产品的一致性和稳定性，避免了人为因素对产品质量的影响。
3. 减少能耗和废料：通过自动化控制技术，可以实现复合材料的精确配比和模具的精确开合，避免了能耗的浪费和废料的产生，提高了资源利用效率。
二、复合材料模压成型设备中的自动化控制技术1. 控制系统：自动化控制系统是整个复合材料模压成型设备的核心，通过PLC 或者计算机控制，实现对温度、压力、时间等参数的精确控制，确保成型过程的准确性和稳定性。
2. 压力控制：在复合材料模压成型过程中，压力是一个非常重要的参数。
通过安装压力传感器和压力调节装置，可以实现对压力的实时监测和控制，确保模压过程中的压力控制在合理的范围内。
3. 温度控制：复合材料模压成型过程中，温度是一个关键参数。
通过安装温度传感器和加热装置，可以实现对温度的实时监测和控制，确保成型过程中的温度控制在合理的范围内，避免材料老化和产品变形等问题。
4. 注射控制：在模压成型过程中，复合材料的注射速度和压力对产品质量有着重要影响。
通过采用电动液压或气动系统，可以实现对注射过程的自动控制，调整注射速度和压力，确保复合材料在模具中充分填充，并避免气泡和空洞等缺陷的产生。
5. 数据采集和分析：通过在模压设备中安装传感器和数据采集系统，可以实时获取生产过程中的温度、压力和位移等参数数据。
材料成型及控制工程材料成型及控制工程是一门重要的工程学科，它涉及到材料的加工成型过程以及相应的控制技术。
在现代制造业中，材料成型及控制工程发挥着重要的作用，它不仅可以提高产品的质量和效率，还可以节约能源和材料的消耗。
本文将从材料成型的基本原理、常见的成型方法以及控制工程技术等方面进行介绍。
首先，材料成型的基本原理是指通过对材料施加一定的力或热量，使其形状发生变化，从而得到所需的产品。
在这个过程中，材料的内部结构和性能也会发生相应的变化。
常见的成型方法包括压力成型、热成型、注塑成型等。
每种成型方法都有其特定的适用范围和工艺要求，需要根据具体的产品要求来选择合适的成型方法。
在材料成型过程中，控制工程技术起着至关重要的作用。
控制工程技术可以帮助我们实现对成型过程的精确控制，从而确保产品的质量和稳定性。
常见的控制工程技术包括自动控制系统、传感器技术、数据采集与处理技术等。
这些技术可以帮助我们实现对成型过程中温度、压力、速度等参数的实时监测和调节，从而提高产品的一致性和稳定性。
除了基本原理和常见的成型方法，材料成型及控制工程还涉及到材料的选择和设计、模具设计、成型工艺优化等方面。
在材料的选择和设计中，我们需要考虑材料的性能、成本、可加工性等因素，从而选择出最适合的材料。
在模具设计和成型工艺优化中，我们需要考虑产品的形状、尺寸、表面质量等要求，从而设计出最合适的模具和成型工艺。
总的来说，材料成型及控制工程是一门综合性强、应用范围广的工程学科。
通过对材料成型的基本原理、常见的成型方法以及控制工程技术的介绍，希望可以帮助大家更好地理解和应用这门学科，从而提高产品的质量和效率。
同时，也希望在未来的研究和实践中，能够不断地推动材料成型及控制工程的发展，为现代制造业的发展做出更大的贡献。
材料成型设备控制基础教学设计概述材料成型是工业制造中必不可少的环节，而成型设备的控制是保证合格成品的前提之一。
本教学设计旨在介绍材料成型设备的控制基础。
目标通过本教学设计的学习，学生应该能够：1.理解材料成型设备的基本组成和工作原理；2.掌握单片机对材料成型设备进行控制的基本方法；3.熟悉用C语言编写材料成型设备控制程序的方法。
教学内容1. 材料成型设备的基本组成和工作原理1.讲述材料成型设备的基本组成和工作原理；2.展示材料成型设备在实际生产中的应用；3.分析材料成型设备的控制需求和难点。
2. 单片机控制材料成型设备的基本方法1.简介单片机的基本概念；2.介绍单片机控制设备的基本流程；3.分析单片机控制材料成型设备的难点；4.初步理解单片机控制材料成型设备的设计思路。
3. C语言编写材料成型设备控制程序的方法1.介绍C语言的基本语法；2.介绍C语言的编译和调试过程；3.分析如何编写材料成型设备控制程序；4.用C语言编写材料成型设备控制程序的案例分析。
教学步骤1.介绍教学设计的目标和内容；2.讲述材料成型设备的基本组成和工作原理；3.介绍单片机控制设备的基本原理；4.简单介绍C语言编程语言的基本概念和使用方法；5.分析如何用C语言编写材料成型设备控制程序；6.对照案例分析如何实际编写材料成型设备控制程序；7.总结本教学设计的内容和重点。
教学工具和材料1.讲义和教学课件；2.材料成型设备实物或示意图；3.单片机控制开发板和编程器；4.案例设计的材料和程序。
教学评估1.考试：命题考试；2.实验：设计一个简单的材料成型设备控制程序；3.课堂测试：答题和讨论。
结论本教学设计综合介绍了材料成型设备的基本组成和工作原理、单片机控制设备的基本原理、C语言编程的基本概念和应用方法等内容，对学生理解材料成型设备的控制基础起到了重要的帮助和指导作用。
材料成形装备及自动化计算机控制8工作总结在材料成形装备及自动化计算机控制8工作中，我主要从以下几个方面进行了总结。
首先，在材料成形装备方面，我参与了许多项目的设计和制造。
其中，我主要负责了一台注塑机的设计和制造。
在这个项目中，我以计算机辅助设计软件为工具，完成了3D模型的建立和工程图的绘制。
通过对注塑机各个零部件的选型和装配，我成功地制造了一台高效、可靠的注塑机。
在项目实施的过程中，我还积极参与了性能测试和调试工作，确保了设备的稳定运行。
其次，在自动化计算机控制方面，我主要负责了一台数控机床的研发和控制系统的设计。
在这个项目中，我借助PLC编程软件，通过编写程序实现了机床的自动控制。
我将机床的加工过程分解为多个步骤，并通过传感器和执行器实现了各个步骤的自动化操作。
同时，我还设计了人机界面，使操作人员可以通过触摸屏来进行参数设置和监控。
通过这个项目，我提高了自动化控制技术的水平，并提高了生产效率和产品质量。
此外，我还参与了一些自动化装备的改进和优化工作。
例如，我对一台输送机进行了改进，增加了自动检测和物料分拣的功能，使其更加智能化和高效。
在改进过程中，我运用了传感器和图像处理技术，实现了输送机的自动化控制和优化。
通过改进，该输送机的吞吐量和运行稳定性大大提高，为生产线的整体效率和质量提供了保障。
此外，在工作中，我还注重团队合作和沟通。
我与项目组成员密切合作，共同解决问题，确保项目的顺利进行。
我及时与客户进行沟通，了解他们的需求和意见，并加以反馈和改进。
通过良好的团队合作和沟通，我顺利完成了各个项目，并获得了客户的一致好评。
综上所述，通过在材料成形装备及自动化计算机控制8工作中的实践和探索，我积累了丰富的经验和技术，提高了自己的专业素质和实践能力。
我将继续努力，不断学习和进步，为材料成形装备和自动化控制领域的发展做出更大的贡献。
材料成型自动控制基础材料成型自动控制是一种通过自动化技术对材料成型过程进行控制的方法。
它可以提高加工效率，降低能耗，改善产品质量以及减少人力投入。
本文将介绍材料成型自动控制的基础知识，包括传感器、执行器、控制算法以及控制系统结构等。
传感器是材料成型自动控制系统中的重要组成部分。
传感器能够将物理量转换成电信号，并将其传输给控制器。
在材料成型过程中，传感器可以用于测量温度、压力、湿度、位移等参数。
这些传感器的输出信号可以用来判断加工状态是否正常，从而实现对加工过程的控制。
执行器是材料成型自动控制系统中的另一个重要组成部分。
执行器接收控制器发出的信号，并根据信号来执行相应的动作。
例如，在注塑成型过程中，执行器可以控制注塑机的开闭模和喷嘴的开闭。
在挤塑成型过程中，执行器可以控制挤出机的螺杆转速和压力。
控制算法是材料成型自动控制系统中的核心。
控制算法根据传感器的反馈信号和控制要求，计算出执行器的控制信号。
常见的控制算法包括比例积分控制、PID控制、模糊控制以及自适应控制等。
这些算法可以根据具体的加工要求来选择和优化。
控制系统结构是指材料成型自动控制系统中各组件之间的连接和关系。
常见的控制系统结构包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指控制器根据预设的控制信号直接发送给执行器，无须考虑系统的反馈信号。
闭环控制是指控制器根据传感器的反馈信号与控制要求进行比较，计算出控制信号后再发送给执行器。
闭环控制可以更好地保证加工质量和稳定性。
在材料成型自动控制过程中，还需要考虑到控制系统的响应时间和稳定性。
响应时间是指系统从接收输入信号到产生输出信号的时间。
稳定性是指系统在受到扰动时能够保持稳定的特性。
为了提高响应时间和稳定性，可以对控制系统进行模型建立和参数调整。
总之，材料成型自动控制是一种提高加工效率、降低能耗、改善产品质量的重要方法。
它包括传感器、执行器、控制算法以及控制系统结构等基础知识。
了解这些基础知识可以帮助我们更好地理解和应用材料成型自动控制技术。
材料成型及控制技术
材料成型及控制技术是指使用各种方法将原材料加工成所需形状和尺寸的技术。
这些方法包括挤压、注塑、压铸、锻造、拉伸等。
材料成型及控制技术可以生产出各种形状的零件，从简单的构件到复杂的产品都可以通过材料成型及控制技术实现。
材料成型及控制技术的过程中，需要科学的控制和管理。
首先，需要选择合适的原材料，确保其质量和可用性。
其次，还需要对加工工艺进行控制，确保产品符合规格和要求。
此外，还需要对设备进行维护和保养，确保设备的正常运行和高效生产。
在材料成型及控制技术的过程中，还需要考虑环保问题。
原材料和加工过程产生的废物、污染物等需要妥善处理，以减少对环境的影响。
材料成型及控制技术是现代工业制造的基础，具有广泛的应用。
它不仅可以应用于传统的工业制造，如汽车、航空、电子等，还可以用于新兴领域，如3D打印、智能制造等。
因此，材料成型及控制技术的发展对于制造业的进步和未来的发展有着重要的意义。
材料成型设备计算机控制系统硬件抗干扰技术 5.3.1 接地技术 1．接地的概念 所谓“地”，有两种含义，即实际地和虚地。
实际地是指大地，电子仪器往往是以地球的电位为基准，即以大地作为零电位；虚地是以电路系统中某一点电位为基准，即设该点为相对零电位，如电子电路中往往以设备的金属底座、机架、外壳和公共导线作为零电位，即“地”电位，这种“地”不一定与大地等电位。
接地是指让电子、电器设备的基准电位点与大地保持同电位。
2．计算机控制系统中地线的形式屏蔽地：又称为安全地或机壳地，包括机架、外壳、屏蔽罩等模拟地：作为A/D转换器、前置放大器等模拟部分的零电位数字地：即逻辑地，作为逻辑开关网络的零电位功率地：作为大电流网络部件的零电位信号地：是传感器本身的零信号电位基准公共线，传感器可看做是测量装置的信号源系统地：是上述几种地线的最终回流点，它将最终与大地相连。
而以大地电位作为基准零电位直流地：直流电源的接地线交流地：一般指50Hz交流电源接地线 3．电磁兼容接地 是指由于电磁兼容设计而要求的接地，一般有两种分类法：四类法和三类法。
四类法是将所有电路按信号特性分成四类，分别接地，形成4个独立的接地系统，每个“地”系统可以采用不同的接地方式。
四类法的第一类是敏感信号和小信号“地”系统，包括低电平电路、弱信号检测电路、传感器输入电路、前级放大电路、混频器等第二类是不敏感信号和大信号电路的的线系统，包括高电平电路、末级放大器、大功率电路等第三类是干扰源设备地系统，包括电动机、继电器、接触器等。
由于这类元件在工作时产生火花或冲击电流等第四类是金属构件地，包括机壳、底板、机门、面板等 由于“四类法”中四种电路的地都分别设置，因此可以较完善地达到接地的设计要求。
“三类法”与“四类法”的分类原则相同，只是将上述第一类和第二类的地线分别集中连接到机壳，并略去第四类，成为三类地系统。
4．系统抑制干扰的接地方式一点接地准则 一般高频（10MHz以上）电路应采用多点接地，低频（1MHz以下）应采用一点接地。
低频电路的“一点接地”，就是把各个接地点用导线汇集到一点，再从这点接地。
对控制系统中各类单元电路，无论是单级还是多级，考虑到“地线”不可能是理想的零阻抗，多点接地往往会引人地阻抗带来的干扰电压，原则上都应一点接地。
另外，为了提高抗干扰性能，输人系统中的传感器、变送器和放大器常采用屏蔽罩，而信号的传送往往使用屏蔽线。
对这些屏蔽层的接地也应遵循一点接地原则。
模拟地线与数字地线应分开设置 数字信号一般比较强，它是交变的脉冲，流过它的地线电流也是脉冲。
模拟信号比较弱，若两种信号共用一套地线，数字信号就会通过地线电阻对模拟信号构成干扰，故两种地线应分开设置，然后只是在一点，汇合在一起。
强电地线与信号地线分开设置 强电地线主要指电源地线、功率地线，它们上边流过的电流大，在地线电阻上会产生电压降。
若这种地线与信号地线共用，就会产生很强的干扰。
故应与信号地线分开设置。
多点接地系统 多点接地是指设备中各单元电路直接连接到地线上，有多个接地点。
对于高频电路，为了降低地线阻抗，一般均采用多点接地方式，地线系统一般是与机壳相连的扁粗金属导体或机壳本身，其感抗很小。
综上所述，可以把低频和高频接地系统选择准则归纳如下。
对于低频（1 MHz以下）和公共接地面尺寸小的情况（l ＜/20），要选用一点接地方式。
对于高频（10 MHz以上）和公共接地面尺寸大的情况（l ＞/20），要选用多点接地方式。
频率为1～10 MHz及接地面尺寸为l ≈/20时，一般可采用单点和多点的混合接地方式。
混合接地系统 在有些用电设备中，既有高频部分又有低频部分。
此时应分别对待，低频电路采用一点接地，高频电路需多点接地。
这种接地体系称为混合接地系统。
实际用电设备的情况比较复杂，很难通过某一种简单的接地方式解决问题，因此混合接地系统应用更为普遍。
浮地系统 浮地就是将电路或设备的信号接地系统与结构地或其他导电物体相隔离，设备内部都各自有其参考“地”，通过低阻抗导线连接到信号地，但信号地与建筑物结构地及其他导电物体隔离。
5.3.2 屏蔽技术 1．电磁屏蔽的技术原理 电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。
即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来，使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施，或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来，使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施。
电磁屏蔽的技术原理主要分以下几种。
静电屏蔽 用完整的金属屏蔽体将带正电的导体包围起来，在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷，外侧出现与带电导体等量的正电荷，因此外侧仍有电场存在。
如果将金属屏蔽体接地，外侧的正电荷将流入大地，外侧将不会有电场存在，即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。
交变电场屏蔽 为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压，可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体，并将金属屏蔽体接地。
交变磁场屏蔽 交变磁场屏蔽有高频和低频之分。
低频磁场屏蔽是利用高导磁率的材料构成磁力线的低磁阻通路，使大部分磁场被封在屏蔽体内。
屏蔽体的导磁率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。
当然要与设备的重量相协调。
高频磁场的屏蔽是利用高导电率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的。
交变电磁场屏蔽 一般采用导电率高的材料做屏蔽体，并将屏蔽体接地而为零电位。
它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰，又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。
屏蔽体的厚度不必过大，而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素。
2．屏蔽的注意事项屏蔽的完整性屏蔽材料的屏蔽效能和应用场合屏蔽体良好接地特殊部位的特殊屏蔽措施 3．屏蔽材料的选取 目前，研究和应用较多的电磁屏蔽材料主要包括两大类：表面导电材料和导电复合材料。
前者是通过使塑料表面金属化来反射电磁波；后者则是通过在塑料中填充导电材料，形成导电网络，达到屏蔽效果。
表面导电材料通常采用光学镀金、真空喷镀、贴金属箔以及金属熔射等技术，使绝缘的塑料表面覆盖一层导电层，从而达到屏蔽电磁波干扰（EMI）的目的。
导电复合材料是将无机导电材料填充到合成树脂中，通过混炼造粒、并采用注射成型、挤出成型或压塑成型等方法便可制成导电复合材料。
4．屏蔽抗干扰技术电场耦合的屏蔽和抑制技术 屏蔽线的使用 图5-1示出了屏蔽线使用的3种情况。
双绞线的使用 双绞线的绞扭节距是把双导线回路分隔成许多的小回路，如果双绞线的绞扭一致，那么这些小回路的面积相等而法方向相反，因此，其磁场干扰可以相互抵消。
双绞线的结构对电场耦合干扰的抑制毫无能力。
当给双绞线加上屏蔽层后，一个价廉物美的传输线就诞生了。
图5-2示出了双绞线的使用方法。
屏蔽双绞线工程应用 一个实际的信号采集系统接地示意图如图5-3所示。
5.3.3 硬件“看门狗”技术（微处理器监控器MAX690A/MAX692A） 1．微处理器监控器MAX690A/MAX692A简介 MAX690A/MAX692A是美国MAXIM公司推出的产品，具有以下功能：在微处理器上电、掉电及低压供电时，产生一个复位输出信号；具有备用电池切换电路，备用电池可供给CMOS RAM芯片、CMOSP或其他低功耗逻辑电路；具有Watchdog电路，该电路的外触发脉冲时间间隔超过1.6s时，将产生一个复位输出；可用于低电压检测。
MAX690A与MAX692A的不同点在于复位门限电平不同。
当电源电压低于4.65V时，MAX690A产生一个复位脉冲。
而MAX692A是在电源电压低于4.4V时，才产生一个复位脉冲。
工作电压为1.2～5.5V；静态电流 200A；备用电流方式静态电流 50A；输出电压（在= 50mA情况下）为（-0.25）V；复位脉冲脉冲宽度200ms；Watchdog定时时间 1.6s；复位门限电平：MAX690A 4.65V； MAX692A 4.40V。
MAX690A/MAX692A封装形式如图5-4所示。
2．工作原理 MAX690A/MAX692A内部原理框图如图5-5所示，包括复位电路、Watchdog电路、掉电比较和备用电池切换电路四部分。
图5-6为各信号时序图。
1）复位电路 微处理器在上电、掉电及低压供电时，监控器发生复位脉冲信号，这可保证微处理器实现上电自动复位；当供电电压过低时，可防止CPU 失控。
电源电压上升到1V时变为低电平。
随着的继续提高，一直保持低电平。
当VCC高于复位门限电平时，并不马上变为高电平，而是要滞后一个复位脉冲宽度（约200ms）后，再变为高电平，如图5-6所示。
图中为复位门限电平，为复位脉冲宽度。
当低于复位门限电平时，并不马上变为低电平；即使以后恢复且高于复位门限电平，也不马上变为高电平，而是要延时一个复位脉冲宽度。
掉电时，只要低于复位门限电平，立即变为低电平。
2）Watchdog电路 Watchdog电路是计数器式定时电路。
在WDI端输入一个脉冲，定数器开始计数。
若WDI脚悬空或接至高阻态输出缓冲器上，在定时器则停止计数，并且清零。
当定时器启动后，若在1.6s内没有向WDI端输入脉冲，监视器将输出一个复位信号，信号变低，同时定时器被清零。
只要为低电平，定时器将一直停止工作，Watchdog电路用于使CPU摆脱因干扰失控而陷入的死循环状态。
3）掉电比较器 掉电比较器可用于低电压的检测，若低电压过低，将发出一个低电平信号（）。
掉电比较器是一个完全独立的电路，也可以用来完成其他功能。
PFI输入端的电压与内部一个1.25V的基准电压相比较，当PFI端电压低于1.25V时，变为高电平。
4）备用电池切换电路 当系统掉电或供电电压过低时，有时需要保存RAM中的内容。
在端接上备用电池，MAX690A/MAX692A就会在掉电时自动为RAM提供备用电源。
切换电路原理如图5-9所示。
图中开关的状态受和的控制，如表5-2所示。
由表5-2和图5-7可知，当高于复位门限电平或低于复位门限电平但高于时，由供电；当低于复位门限电平，且又低于时，由供电。
表5-2 开关状态表 当由供电时，芯片进入备用电池工作方式。
当稍低于VBATT时，处流出电流典型值为30A；当低于电压1V时，内部电池转换比较器停止工作，电源电流降至1A。
在备用电池工作方式下，各输入、输出引脚状态为：掉电比较器不工作，为低电平，RESET为低电平，Watchdog定时器不工作。
3．MAX690A/MAX692A与单片机接口电路 MAX690A/MAX692A自动监控典型电路如图5-8所示。
合理设计，的值，使得+5V电压跌落到某电压值（如4.5V），PFI的输入电压低于1.25V时，输出低电平，作为CPU的中断输入信号通知单片机，使之进行一些必要的处理（如保存某些重要数据，关掉LED显示器）。
