压铸件由于原料可重复利用以及加工时较少或无切削工艺的特性,在各领域皆有所应用,尤其在迅速发展的汽车产业带动下,其市场需求量极大,然而国内现有的压铸机技术无法满足高端铸件市场的需求。半固态压铸技术的兴起及其优势受到了广泛关注,促进了半固态压铸机的研究与发展。本文在现有冷室压铸机基础上,分析了压铸机的结构特点和半固态压铸机控制系统的特点。针对半固态压铸机的控制要求与控制精度,提出了可编程控制器(PLC)结合液压数字式轴伺服控制器(HNC)的电液伺服控制方案,对压铸机控制系统进行硬件设计以及系统软件设计,采用电液闭环控制方式对压射速度进行实时调整以提高压射速度的控制精度,并结合工控机图像及数据处理的优势设计了远程监控系统,提高压铸机生产的监控效率及管理的便捷性。半固态压铸件的性能好坏很大程度上取决于压射系统,而控制系统的反应速度对提高压射速度极为重要,本文针对现有压射控制系统响应速度不足的问题提出了采用HNC控制器单独控制压射系统三速压射及增压压射的控制方案。HNC伺服控制器在其程序皆能平稳运行的条件下,扫描周期可达到0.5ms,大约是一般PLC扫描周期的1/10,且HNC控制器集成了大量成熟的控制算法,适用于高速高精度的电液伺服控制,能够满足压射速度闭环控制的精度要求。本文应用现场总线技术(FCS)搭建了半固态压铸机的控制网络,通过Profibus-DP连接PLC与HNC控制器并设计了通信程序。针对压铸机的监控与管理设计了基于工业以太网的远程监控系统,实现对压铸生产现场的远程实时监控与统一管理,节约了人员成本并提高生产效率。本文针对半固态压铸机压射速度闭环控制问题,提出基于BP神经网络PID控制器对控制性能进行优化,在传统PID控制基础上,采用神经网络自适应与自整定等优点对PID参数进行在线整定。本文构建了 BP神经网络PID控制器模型,搭建SIMULINK仿真框图,采用MATLAB对BP网络进行学习获得所需权值与阀值,并通过MATLAB与SIMULINK对控制系统进行仿真测试,结果显示,响应时间、超调量及稳态误差等指标皆优于经典PID控制,满足压射系统的要求。