【正文】 尤其在課題設計的前期準備階段，韓老師提出許多寶貴的設計意見，在最后的測試修改階韓老師在百忙之中抽出時間為我們提供了必要的幫助，這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設計開發(fā)工作，在短暫的兩個多月的相處時間里，老師淵博的知識，敏銳的思路和實事求是的工作作風給我留下了深刻的印象，這將使得我終身受益，謹此向老師表示 衷心的感謝和崇高的敬意。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 在對話框中有各種連接，根據設計需要選擇，分別選擇“水平移動”和“垂直移動”兩種連接方式，或者別的連接方式。 圖 47 定義變量 在變量類型中選取變量類型，一般的變量類型有“內存”和“ IO”兩種類型，在這兩種類型中又分“離散、整數、實數、字符串形”。單擊“下一步”，選擇地址為“ 2”。同時支持畫面之間的圖形對象拷貝，可重復使用以前的開發(fā)結果。 圖 42 工程向導之二 在工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑，或單擊“瀏覽”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個有效的路徑。組態(tài)軟件的功能和特點可歸納如下：概念簡單，易于理解和使用；功能齊全，便于方案設計；實時性與并行處理；建立實時數據庫，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運行；利 用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構造各種復雜生動的動態(tài)畫面；引入“運行策略”的概念。此外代表工步的輔助繼電器電器框外還繪有此工步時 PLC應有的輸出，如閉模工步時，電磁閥 YV1（ ） 置 1。 首先，選擇一些輔助繼電器代表控制中的各個步序，從“原位”至“開?！钡母鱾€工步（“開模結束”和 “頂出產品”時電磁閥不動作，不當成工步）選用 。本系統(tǒng)有兩個保壓回路，首先，換向閥 10處 于中位時，可以通過液控單向閥 12保壓；其次，換向閥 11處于右位時，可以繼續(xù)往液壓缸 15的右腔進油，補充減少的壓力?？紤]到整個工作流程中所需油量都不大，從提高系統(tǒng)的效率，節(jié)省能源的角度考慮，采用了限壓式變量葉片泵作為油源。 表 21 S7200 型 PLC I/O 定義號分配 輸 入 輸 出 前安全門 SQ1 鎖模 YV1 后安全門 SQ2 注射臺前進 YV2 自動鎖模 SQ3 注射 YV3 自動注射臺前進 SQ4 保壓 YV4 自動解壓 SQ5 解壓 YV5 自動注射臺后退 SQ6 注射臺后退 YV6 自動開模 SQ7 開模 YV7 自動運行起動 SB1 油泵電機運行接觸 KM1 自動運行停止 SB2 自動運行指示 HL1 手動鎖模 SB3 手動運行指示 HL2 手動注射臺前進 SB4 油泵電機過載指示 HL3 手動注射 SB5 手動保壓 SB6 手動解壓 SB7 手動注射臺后退 SB8 手動開模 SB9 油泵電機啟動 SB10 油泵電機停止 SB11 油泵電機過載消除 SB12 油泵電機熱繼電器 FR1 工作方式選擇：自動 SA11 工作方式選擇：手動 SA12 PLC 外部接線圖 根據上述 I/O 點分配，畫出 PLC 的 I/O 點接線圖，如圖 21 所示。 PLC 的這種模塊化設計為用戶的產品開發(fā)提供了方便。對于 I/0 點的選擇原則是應保有適當的裕量，但是因為 PLC的 I/0 點數與 價格成正比，若留有太多的空余點，會使成本大大增加，因此在實際的應用過程中，一般是根據輸入、輸出信號的總點數，并考慮以后的擴充，選用 10％～ 15％ 的備用量。 （ 6） 具有很高的性價比。 20 世紀 60 年代采用繼電器、接觸器控制，大多數為開環(huán)方式，由行程開關和擋塊進行動作程序的切換控制。模腔中的融料經過冷卻，由黏流態(tài)回復到玻璃態(tài)，從而定型，獲得一定尺寸精度和表面光潔度的制品。在此輸送過程中，物料被逐漸壓實，物料中的氣體由加料口排出。對于大型機器和經過成本優(yōu)化的中型機器來說這些優(yōu)勢就顯得非常有價值 。日本四個品牌注塑機分別為東洋、住友、日精和東芝。注射機的控制技術經歷了繼電器、接觸器控制以及可編程控制器控制和專用計算機控制的發(fā)展過程。注射速度從過去的 100mm/s 提高到現在的 250mm/s，有的達到 450mm/900mm/s。今年來，汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等行業(yè)對注塑制品日益增長的需要，更推動了注射成型技術水平的發(fā)展和提高。以此為對象研究注塑成型的控制系統(tǒng)及過程監(jiān)測，對改進加工手段，提高塑料制品質量、推動注塑工業(yè)的發(fā)展有著重要作用。塑料具有諸多優(yōu)良特性，如質地輕巧、耐水、耐化學腐蝕，塑料制品外形美觀、便于加工安裝，具有優(yōu)異的電氣特性及化學穩(wěn)定性、優(yōu)良的吸震和消聲隔離作用，能很好地與金屬、玻璃、木材及其它材料相膠結等，正是由于塑料具有諸多優(yōu)點，廣泛應用于國民經濟各部門和日常生活中。 PLC 在注塑機控制系統(tǒng)中的應用 摘 要 由于注塑過程是一個非穩(wěn)定、非恒溫的過程，在合模、注射、升 (降 )溫等各生產過程中的工藝參數將直接影響塑料制品的品質，因而對注塑機的控制系統(tǒng)提出了很高的要求。塑料在材料結構中所 占的比例正在逐年上升。 近年來，隨著國外新型注塑機大量進入中國市場，中國用戶對國外注塑機的性能 (如作業(yè)可靠性、效率等 )有了較深入的了解。我國塑料機械 2020 年銷售總額在70 億元人民幣左右，以臺數計約為 5 萬臺，其中 40%左右是注射成型機。注射壓力從過去的 120150Mpa 提高到目前的 180250Mpa。自 20 世紀 60 年代末美國費洛斯公司首先使用計算機控制技術開始，經過 20 世紀 80 年代 以后的高速發(fā)展，它已經不再是簡單的動作控制，而是包括熔體溫度、注射壓力、注射速度、保壓時間、冷卻過程、保壓時間、冷卻過程及液壓回路等多種參數的綜合控制。 在注射機中采用電動機而不是液壓系統(tǒng)，這為塑料加工者帶來了能源需求降低、操作環(huán)境友好和低噪聲的優(yōu)點，更低的保養(yǎng)要求是采用電動注射機的又一個好處。 基本上全電動注射機具備以下三大優(yōu)點： 1. 精密度高且具極佳之重復性。在螺桿筒外加熱和螺桿剪切熱的作用下，物料實現其物理狀態(tài)的變化，最后成黏流態(tài)，并形成一定的壓力。當完全冷卻定型后，模具打開，在頂 出機構的作用下，制件被頂出，從而完成一個注塑成型周期。這種控制方式由于采用導線連接，僅適用于某一個固定的工藝過程，一旦過程有變化就得重新連接、安裝，存在研制和調試時間長、修改不方便、壽命短、可靠性差、故障檢查困難、控制精度低等不足，注塑機水平難以提高，也缺乏市場競爭力。 通過上述綜合比較， PLC 控制不僅擁有以上兩種控制方法的優(yōu)點，還克服了它們的不足，所以，最終選擇了用 PLC 來控制。用戶的存儲量在滿足基本的控制要求外，一般留有 10％ ～ 25％ 的考慮裕量。 本次設計的注塑機，通過計算，需要 22 個輸入點、 11 個輸出點， 且均為數字量。 S Q 1S Q 2S Q 3S Q 4S Q 5 S Q 6S Q 7S B 1S B 2S B 3S B 4S B 5S B 6S B 7S B 8S B 9S B 1 0S B 1 1S B 1 2F R 1S A 1 1S A 1 22 4 VI 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 2 . 4I 2 . 51 M2 MY V 1Y V 2Y V 3Y V 4Y V 5Y V 6Y V 7K M 1H L 1H L 2H L 31 2 VF UQ 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 2S 7 2 0 0自 動 運 行 指 示 燈手 動 運 行 指 示 燈油 泵 電 機 過 載 指 示 燈+1 L2 L3 LC P U 2 2 6 C N3 M 圖 21 I/O 端子接線圖 主電路設計 在本次設計的主回路中，用交流接觸器 KM1 控制油泵電動機 M1，由繼電器 FR1 實現過載保護，自動開關 QF0 為總電源開關，既可以完成主回路的短路保護又起到隔離三相交流電源的作用，使用和維修更便捷。 減壓回路的選擇： 因為系統(tǒng)中各工序所需要的壓力不相同，所以需要在油 路中設置減壓閥。調節(jié)減壓閥 7可以改變進油壓力。因為是代表自動循環(huán)時用的，移位指令通常要求在連續(xù)的存儲單元中移動數據，這 8 個輔助繼電器必須是連續(xù)的。對于初始化、手動自動選擇以及各個手動工步的安排也是一樣的， 包括各個工步間的聯系、各工步間轉換的條件，各個工步要完成的任務。 它具有以下幾個方面的特點：可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進色、豐富的圖庫、動畫連接；無與倫比的動力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動畫功能可以對畫面中的一部分進行保存，以便以后進行分析或打?。蛔兞繉雽С龉δ?，變量可以導出到 Excel 表格中，方便的對變量名稱等屬性進行修改，然后再導入新工程中，實現了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時間；強大的分布式報警、事件處理，支持實時、歷史數據的分布式保存。單擊“下一步”繼續(xù)。 進入新建的組態(tài)王工程，選中工程瀏覽器左側的畫面，在右側雙擊新建按鈕，則彈出如圖 44 所示對話框。單擊“下一步”，此步驟選擇系統(tǒng)默認的值就可以，單擊“下一步 ”進入設備配置參數信息總結。一般的開關量都屬于 IO 離散型，而需要與內部物件動畫連接的則可以定義為內存形。在表達式框中填入表達式，在下面的移動距離中填寫相應的數據，按確定即可，如圖 49 所示。 雖然畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。 最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師！忠心地祝愿各位身體健康、工作順利。韓英老師在 PLC 方面具有豐富的實踐經驗，對我的設計工作給予了很多的指導和幫助，使我能夠將理論中的結果與實際相結合。 結 論 畢業(yè)論文是大學學習階段一次非常難得的理論與 實際相結合的機會，通過這次比較完整的自動售貨機系統(tǒng)設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。 動畫連接 在新畫面中雙擊需要連接的物件，彈出對話框。在變量名中填入所需設置的變量名，如“ XX”。單擊“下一步”，選擇 COM1 即可符合本設計和實驗室設備要求。用戶構圖時可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。根據設計的具體要求選擇合適的路徑即可。組態(tài)軟件應該能支持各種工控設備和常見的通信協(xié)議，并且通常應提供分布式數據管理和網絡功能。各個工步間有豎線相連表示工步間的關系，表達工步關系的豎線上又有短橫線用來表示工步間轉換的條件，如原位與閉模間的轉換條件是 SQ SQ2（ 、 ） 置 1。它并不涉及所描述的控制功能的具體技術，它是一種通用的直觀的技術語言，很容易畫出。 保壓回路的選擇：保壓回路是指液壓執(zhí)行機關在其行程終止是使之能夠保持一定壓力的回路。 M鎖 模 液 壓 缸注 射 移 動 液壓 缸注 射 液 壓 缸1 332Y A 1Y A 78145Y A 2Y A 69Y A 5Y A 31 0Y A 41 167K KK1 21 51 4S Q 3S Q 6 S Q 4S Q 5 圖 23 液壓原理圖 本系統(tǒng)采用三個液壓缸作為執(zhí)行機構，分別執(zhí)行鎖模，注射臺移動和注射的動作。對 各個 信號用 I/0 定義分配，得到的 輸入點、輸出點分配如表 21 所示。 擴展模塊種類很多，如單輸入模塊、單輸出模塊，輸入輸出模塊、溫度模塊，高速輸入模塊等。 PLC 容量的選擇：通常講的 PLC 容量是指輸入輸出點 I/0 的點數和用戶存儲器的容量。 （ 5） 體積小、重量輕、功耗低。 第 2 章 硬件系統(tǒng)的設計 PLC 機型的選擇 由于注塑機的控制過程是順序控制，能夠實現這個要求和控制功能的方法很多，如繼電器、單片機、 PLC 等。當融料充滿模腔后，螺桿仍對融料保持一定的壓力 (即所謂的保壓 )，以防止模腔中融料的反流，并向模腔內補充因制品冷卻收縮所需要的物料。 a)合模 b)注射 c)保