[发明专利]一种注塑机状态识别及异常预警方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及注塑机的技术领域，特别是一种注塑机状态识别及异常预警方法的技术领域。

【背景技术】

注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注射成型是通过注塑机和模具来实现的。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备异常进行监测，发现异常情况进行指示或报警。现有机床的安全监测系统安全性低，仅仅为常规的异常报警，无法对各种状态进行识别；且只有现场的安全报警，无远程报警，亦无状态监测；除此之外，现有系统仅对异常报警，而对能耗无监测，无预警。

现有对注塑机能耗进行采集的方案，如田宇在期刊《中国塑料》2011年5月刊上的发表的题为《基于LabVIEW的注塑过程能耗分布实验研究》中提出了一种能耗检测系统，但并未利用能耗进行状态识别，亦无利用能耗数据进行预警。

为此，需要一种注塑机状态识别及异常预警方法，以及需要一种配合该方法的装置或系统，用于对注塑机的状态获取、异常预警、远程查看。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种注塑机状态识别及异常预警方法，能够实现注塑机的状态识别及异常预警。

为实现上述目的，本发明提出了一种注塑机状态识别及异常预警方法，包括以下步骤：

步骤一：将所需检测预警的注塑机外接采集处理装置，采集处理装置采集并预处理各传感器信号，各传感器信号包括位置信号Posi、压力信号Pres、转速信号Speed、流量信号Flow和温度信号Temp；采集处理装置采集并预处理各传感器信号能耗信号，获得功率数据Power和能耗数据Ener，所述能耗信号包括电流信号I＝(I₁，I₂，I₃)、电压信号U＝(U₁，U₂，U₃)；

步骤二：根据能耗限定要求输入能耗预警阈值，所述能耗预警阈值包括单日总能耗阈值、单个产品能耗阈值、批次产品总能耗阈值、闲置能耗阈值；

步骤三：将实时获取到的各传感器信号及能耗信号，与状态特征树进行特征对比分析，判断是否存在突变特征，当特征存在，则进行下一步；当特征不存在，则重复步骤三；

步骤四：判断该特征是否为异常特征，若是，则进行异常报警；若否，进行下一步；

步骤五：获得能耗预警指标值，判断是否需要预警，若是，则进行能耗预警；若否，则更新注塑机状态后重复步骤三，所述注塑机的初始状态为关机。

作为优选，所述步骤一中的采集处理装置包括采集处理装置主体、显示屏、按键、数据接口、电源接口、机床外开关、能耗检测电路、主控制器、报警器、控制按键、存储单元、无线通讯电路和各传感器，各传感器包括位置传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器和温度传感器；所述采集处理装置主体前端嵌装有显示屏和按键，按键包括机床外开关和控制按键，采集处理装置主体前端设有数据接口、电源接口；所述主控制器与显示屏、位置传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器、温度传感器、能耗检测电路、报警器、控制按键、存储单元、无线通讯电路均电性连接，存储单元与数据接口电性连接；所述机床外开关、能耗检测电路均与注塑机空开电性连接。

作为优选，所述步骤三中的状态特征树包括注塑机状态、突变特征和相对应的传感器状态及能耗特征。

作为优选，所述步骤三中的状态特征树的获取方法包括以下步骤：

步骤一：将所需检测预警的注塑机外接采集处理装置，采集处理装置采集并预处理各传感器信号；

步骤二：完成若干次注塑实验的数据采集及注塑机状态记录；

步骤三：进行数据分析，挖掘注塑机状态之间的突变特征；

步骤四：将注塑机突变特征与传感器状态及能耗特征相对应，建立状态特征树；

步骤五：优化状态特征树：先进行注塑实验、数据采集、状态记录；再对比状态特征树，计算误差；然后根据误差是否大于误差阈值以判断是否需要修正特征树，若是，修正状态特征树后重新优化，若否，结束优化，获得最终的状态特征树。