【正文】 內(nèi) 容 摘 要 注塑機(jī)是集機(jī)、電、液于一體的典型系統(tǒng)，因具有能一次成型復(fù)雜制品、后加工量少、加工的塑料種類(lèi)多等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為塑料成型加工的主要設(shè)備。傳統(tǒng)中小型注塑機(jī)電氣部分大多采用繼電器控制，隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，其缺點(diǎn)越來(lái)越顯著的表現(xiàn)出來(lái)，其主要表現(xiàn)為線(xiàn)路復(fù)雜，繼電器動(dòng)作慢、壽命短，系統(tǒng)控制精度差，故障率高，維修難度大等。針對(duì)上述問(wèn)題，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)注塑機(jī)的控制系統(tǒng)采用 PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過(guò)編程把各種電氣保護(hù)和傳感信號(hào)作為輸入，各動(dòng)作工序作為輸出。提高了系統(tǒng)的控制精度，可靠性好，且易 于檢修。 本文介紹了注塑機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制原理 ,其次分析了注塑機(jī)的基本控制要求和工藝流程，最后給出了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞 注塑機(jī) 。PLC。溫度檢測(cè) 。步進(jìn)控制 1 Abstract Now injection molding machine is a mechanical, electrical and fluid in one typical system, because of the plexity can be a molding products, less processing, and processing various types of plastics, etc., has bee the plastic molding process major equipment. Traditional small and mediumsized electric injection molding machine used relays to control the most part, with the advances in electronic technology and development, its being more and more obvious shortings of the show, the main line performance for the plex, slow relay, short life expectancy, the system control poor accuracy, the high failure rate, maintenance, etc. is very difficult. In response to these problems, the graduate design of the control system of injection molding machine control system using PLC control. Through the programming to a variety of electrical protection and sensor signals as input, processes the output of the action. To improve the control of the system accuracy, reliability, and easy maintenance. This paper introduces the working principle of injection molding machine, then analyses the controlling system and technicality process, and finally given its PLC control system hardware and software design. Key words :injection molding machine； PLC； temperature test； stepping control 2 目 錄 第 1章 緒論 .............................................. 3 ..................................... 3 ................................... 4 ..................................... 5 第 2章 總體設(shè)計(jì)方案 ...................................... 6 ................................... 6 ...................................... 6 ...................................... 7 ...................................... 7 ...................................... 7 ................................. 7 控制要求 ........................... 8 .............................. 9 ............................ 9 .................................. 9 ............................ 9 .............................. 9 ..................................... 10 ................................. 10 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .......................... 10 PLC選型的方法及原則 ......................... 10 確定 I/O點(diǎn)及分配 ............................ 12 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的接線(xiàn)圖 ....................... 14 溫度傳感器 ....................................... 14 第 3章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................... 16 系統(tǒng)工藝流程圖 ................................... 16 .................................... 17 ............................. 17 ............................. 19 PLC注塑機(jī)控制系統(tǒng)的總體程序 ................. 22 觸摸屏的畫(huà)面及程序設(shè)計(jì) ............................ 24 第 4章 總結(jié) ............................................. 26 謝 辭 ............................................... 27 參考文獻(xiàn) ............................................. 27 3 第 1 章 緒論 注塑機(jī)的發(fā)展史 注塑機(jī)是一種能一次成型外型 復(fù)雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質(zhì)地密致的塑料制品的塑料生產(chǎn)設(shè)備，它是將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)行合模和注射座前移，使噴嘴貼緊模具的澆口道，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進(jìn)，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間和壓力保持（又稱(chēng)保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開(kāi)模取出制品，從而得到所需的成品。 注塑機(jī)是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。最初的注射成型機(jī)是借助金屬壓鑄機(jī)的原理設(shè)計(jì)的，主要用來(lái)加工纖維硝酸酯和蠟酸纖維一類(lèi)的塑料。直到 1932年，德國(guó)佛蘭茲布勞恩工廠(chǎng)生產(chǎn)出自動(dòng)柱塞式臥式注塑機(jī)。1948 年，注射機(jī)塑化裝置開(kāi)始使用螺桿至 1959 年第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注射成型機(jī)問(wèn)世。這是注塑成型工藝技術(shù)上的一次突破，推動(dòng)了注射成型加工的廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界塑料產(chǎn)量的 30%用于注射成型。注塑機(jī)的年產(chǎn)量占整個(gè)塑料成型機(jī)械產(chǎn)量達(dá) 50%，個(gè)別國(guó)家 70%80%。 注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備，注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推 動(dòng)注塑成型技術(shù)的進(jìn)步，為注塑制品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。 4 在大型注塑的技術(shù)發(fā)展方面，合模系統(tǒng)采用全液壓式或液壓 機(jī)械式，即曲軸連桿型式，兩者在市場(chǎng)上均有競(jìng)爭(zhēng)能力。但不論哪種形式的注塑機(jī)，其發(fā)方向都必須向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修方向發(fā)展。近年來(lái)，中小型注塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展非常迅速，就工藝參數(shù)而言，塑化能力、注射壓力等都有很大提高。有的發(fā)展成超高系列，其注射壓力已 451Mpa（ 4600kgf/cm），在這種設(shè)備上模腔壓力可到 98Mpa(1000kgf/cm)，使注塑制品的次品率幾乎為 零，可注塑 － 厚的薄件制品。 90年代的注塑機(jī)正向節(jié)能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級(jí)自動(dòng)化方向發(fā)展。所謂節(jié)能是指注塑機(jī)要節(jié)省泵的動(dòng)力，節(jié)約電力。精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在 － ，超精密成型是在 － ，低噪音是指注機(jī)能在平穩(wěn)無(wú)撞擊和無(wú)振動(dòng)下工作，按規(guī)定在距離機(jī)器 1m 左右的地方揮發(fā)油的噪音應(yīng)低于 70 分貝。高級(jí)自動(dòng)化是指注塑機(jī)能遠(yuǎn)距離操作或無(wú)線(xiàn)操作，保證制品的精度、注塑工藝條件的穩(wěn)定性。另外，微處理機(jī)在注塑機(jī)上的是注塑機(jī)的自動(dòng)控制方面最重要的發(fā)展 。注射成型工藝對(duì)各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天，注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位，其生產(chǎn)總數(shù)占整個(gè)塑料成型設(shè)備的 20%－ 30%，從而成為目前塑料機(jī)械中增長(zhǎng)最快，生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。 注塑機(jī)的研究意義 注射成型的特點(diǎn)如下：可一次成型外形復(fù)雜，尺寸精確，表面光 5 潔的塑料制作；能成型帶有金屬嵌件，使之有良好的裝配性能和互換性，有利于塑料的應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)化；注塑成型的模具可快速更換，以便制造適應(yīng)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品；特別適宜工程塑料及特種塑料的成型，獲得有特殊性能，特殊用途的制品；自動(dòng)化程度較高，正產(chǎn)率高，智慧化程度高，可實(shí)現(xiàn)“無(wú)人化”管理。 目前在國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶各個(gè)部門(mén)中都廣泛使用著各式各樣的塑料制品。特別是辦公機(jī)器、照相機(jī)、汽車(chē)、儀表儀器、機(jī)器制造、交通、通信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已向塑料化發(fā)展。近幾年來(lái)，由于工程塑料硬件的強(qiáng)度和精度等得到很大的提高，因而各種工程塑料零件的使用范圍在不斷擴(kuò)大。預(yù)計(jì)今后隨著微型電子計(jì)算機(jī)的普及和汽車(chē)的輕型化，塑料硬件的使用范圍將會(huì)越來(lái)越廣， 塑料工業(yè)電生產(chǎn)量也將迅速增長(zhǎng)，塑料的應(yīng)用將覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有部門(mén)，尤其在國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中有越來(lái)越重要的地位。 論文的研究?jī)?nèi)容 本課題的主要內(nèi)容是利用 PLC 完成注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)注塑機(jī)的時(shí)序動(dòng)作、注射壓力以及料筒溫度進(jìn)行準(zhǔn)確控制 ,包括從進(jìn)料到成品的形成的整個(gè)過(guò)程。 涉及 注塑機(jī)的時(shí)序控制流程的分析，注塑機(jī)料筒的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體硬件配置的確定， 程序的編制和整機(jī) 硬件原理圖、電氣接線(xiàn)圖 、 PLC程序的編制等。 6 第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案 注塑機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如下 ： 圖 21 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 它主要由 注射部分、合模部分、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成 。 注射部分 它的主要作用是使塑料塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將一定的熔料注到模腔內(nèi)。因此注射裝置應(yīng)具有塑化良好，計(jì)量準(zhǔn)確的性能，并且在注射時(shí)對(duì)熔料能提供壓力和速度。注射裝置一般由塑化部件（溶膠筒、螺缸、噴嘴等）、料斗、計(jì)量裝置、螺桿傳動(dòng)裝載及注射油缸和射移油缸等組成。 7 合模部分 它是保證成型模具可靠地閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作，并頂出制品，即成型制品的工作部件。因?yàn)樵谧⑸鋾r(shí)，進(jìn)入?？刂械娜哿线€具有一定的壓力 ，這就要求模合裝置給予模具以足夠的合緊力，以防止在熔料的壓力下模具被打開(kāi)，從而導(dǎo)致制品溢邊或使制品精度下降。合模裝置主要由模板、拉桿（哥林柱）、合模機(jī)構(gòu)（如機(jī)鉸）、制品頂出裝置和安全門(mén)、調(diào)模裝置組成。 液壓系統(tǒng) 注塑機(jī)是由塑料熔融、模子閉合、注射入模、壓力保持、制品固化、閉模取出主品等工序所組成的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，液壓和電氣則是為了保證注塑機(jī)按工藝過(guò)程預(yù)定的要求（壓力、速度、溫度、時(shí)間及位置）和動(dòng)作程序，準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行工作而設(shè)置的動(dòng)力和控制系統(tǒng)、液壓部分重要有動(dòng)力油泵、比例壓力閥（控制壓力