【正文】
致謝本論文是在廖輝指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成的，在此論文撰寫過程中，要特別感謝我的XXX老師的指導(dǎo)與督促，沒有他的幫助也就沒有今天的這篇論文，在實習(xí)期間，他經(jīng)常聯(lián)系我，關(guān)心我的工作以及畢業(yè)設(shè)計，在此表示誠摯的敬意與感謝。目前，中國塑料產(chǎn)品生產(chǎn)總量在世界占有重要地位，但是，從原材料到模具制作，再到塑料設(shè)備和塑料生產(chǎn)工藝與西方發(fā)達(dá)國家還有著很大差距。 接觸器 接觸器是指工業(yè)電網(wǎng)中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。在接線時對星型聯(lián)結(jié)的電動機(jī)，應(yīng)選擇帶斷相保護(hù)的熱繼電器。電機(jī)采用星三角起動方式，降低啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，使電機(jī)啟動平穩(wěn)。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。按控制方式的不同，液壓閥又可分為普通液壓控制閥、伺服控制閥、比例控制閥。其特點為測量精度高。
當(dāng)信號轉(zhuǎn)移到S25（即STL S25）時，需要處理的相關(guān)信號有：Y5斷電復(fù)位，同時Y3斷電復(fù)位；射臺后到位接近開關(guān)為“1” ，信號轉(zhuǎn)移到S26。若手動預(yù)塑開關(guān)X10，Y5為“1”得電后預(yù)塑液壓馬達(dá)向后預(yù)塑，X10為“0”時；則Y5為“0”斷電后預(yù)塑結(jié)束。 注塑機(jī)的步序控制注塑機(jī)有手動和自動兩種工作模式。 當(dāng)選擇自動模式時，按下啟動按鈕，當(dāng)確認(rèn)合模安全時合模電磁閥動作，合模/開模油缸在油壓力的作用下驅(qū)動導(dǎo)杠動作，使動模板向上面與定模板快速地閉合。FX2N是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器，完全符合此設(shè)計的要求。直流輸入電路的延遲時間較短，可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝置連接。外部設(shè)備或生產(chǎn)過程中的信號電平各種各樣，各種機(jī)構(gòu)所需的信息電平也是各種各樣的，而PLC的CPU所處理信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以I/O接口模塊還需實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。各種指令占存儲器的字?jǐn)?shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊。
一般PLC及其外部電路（I/O模塊、輔助電源等）都能在下列環(huán)境條件下可靠工作：
溫度 工作溫度0～55℃
儲存溫度 40℃～+85℃
溫度 相對濕度5%～95%（無凝結(jié)霜）
振動和沖擊 滿足國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)
電源 交流220V，允許變化范圍為15%～+15%，頻率為47～53Hz，瞬間停電保持10ms。
機(jī)型統(tǒng)一
PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。注塑機(jī)在生產(chǎn)的過程中要求料筒的溫度隨著產(chǎn) 品和原材料的不同，可以對溫度作出調(diào)整（一般不超過400℃）。開模時：電磁鐵失電后，開模油缸油路接通，在油壓的推動下模具打開。 控制注塑周期的順序（順序控制）及維持過程溫度、時間、壓力及速度于設(shè)定值（過程控制）。

39第二章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的分析第二章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的分析 注塑機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)注塑機(jī)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。近年來，我國的PLC技術(shù)也從初期的引進(jìn)、消化走向吸收和推廣應(yīng)用階段，并且在許多工業(yè)領(lǐng)域取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。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(jìn)加工手段，提高塑料制品質(zhì)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(zhì)地輕巧、耐水、耐化學(xué)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(xué)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(jié)等，正是由于塑料具有諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門和日常生活中。采用有觸點的開關(guān)動作，工作頻率低，可靠性差，易出故障。摘要摘要注塑機(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。繼電器動作慢，定時不準(zhǔn)確，系統(tǒng)控制精度差等。塑料在材料結(jié)構(gòu)中所占的比例正在逐年上升。近年來，隨著國外新型注塑機(jī)大量進(jìn)入中國市場，中國用戶對國外注塑機(jī)的性能(如作業(yè)可靠性、效率等)有了較深入的了解。 在以往國內(nèi)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)中，主要存在三種控制類型：
繼電器控制
單片機(jī)控制
PLC控制
注塑機(jī)控制通常指的是電液控制，即由液壓和電氣控制部分組成。示意圖如下； 圖21 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
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)。電氣部分主要由動力、動作程序和加熱等控制所組成。 注射座的整進(jìn)與整退注射座整進(jìn)時：電磁鐵得電后，注射座在油壓的推動下前進(jìn)到位，注射座射進(jìn)完成接近開關(guān)工作 注射座整退時：電磁鐵失電后，注射座退回到原始位置，注射座射退完成接近開關(guān)工作 注料桿的射進(jìn)注塑電磁鐵得電后，注料桿在油壓的推動下，把料筒內(nèi)的融好的原料快速壓入模具，擠壓完成后并保持一段時間（保壓），使模具內(nèi)的塑料不會回流。 第三章 注塑機(jī)的PLC控制設(shè)計第三章 注塑機(jī)的PLC控制設(shè)計 PLC機(jī)型選擇的原則PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價格比。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價格便宜。
環(huán)境 周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體，對于需要應(yīng)用在特殊環(huán)境下的PLC，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行合理的選擇。
I/O點數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號都需經(jīng)過一定距離。交流輸入方式的觸點接觸可靠，適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。 型號輸入點數(shù)輸出點數(shù)擴(kuò)展模塊繼電器輸出可控硅輸出晶體管輸出FX2N16MR001FX2N16MSFX2N16MT8824~32FX2N32MR001FX2N32MSFX2N32MT161624~32FX2N48MR001FX2N48MSFX2N48MT242448~64FX2N64MR001FX2N64MSFX2N64MT323248~64FX2N80MR001FX2N80MSFX2N80MT404048~64表31 FX2N 系列基本單元
確定I/O點及選擇PLC 可編程控制器控制系統(tǒng)I/O點數(shù)估計輸入設(shè)備——用以產(chǎn)生輸入控制信號（如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器等）。合模完畢后，合模到接近開關(guān)動作，整進(jìn)/整退氣缸在油壓力的作用下驅(qū)動拉桿動作,使射臺向前移動。手動模式下，按下相應(yīng)的功能按鈕時，便能完成相應(yīng)的操作；自動模式下，只需按下啟動按鈕，注塑機(jī)就能按照調(diào)定的動作進(jìn)行到底,工作流程如下：起始位置→合?！M(jìn)→注射→保壓延時→預(yù)塑→整退→啟?！敵觥鹗嘉恢?。若選擇手動頂出X11為“1”時，則Y6為“1”得電將產(chǎn)品頂出，X11為“0”時，頂杠復(fù)位。當(dāng)信號轉(zhuǎn)移到S26（即STL S26）時，需要處理的相關(guān)信號有：Y2斷電復(fù)位；開模到位接近開關(guān)為“1” ，信號轉(zhuǎn)移到S27。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響，測量范圍廣，構(gòu)造簡單，使用方便。根據(jù)安裝形式不同，液壓閥還可分為管式板式和插裝式等若干種。額定轉(zhuǎn)速高于500r／min的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500r／min的屬于低速液壓馬達(dá)。 熱繼電器 熱繼電器的種類很多，應(yīng)用最廣泛的是基于雙金屬片的熱繼電器，其主要由熱元件、雙金屬片、觸頭三部分組成。所選用的熱繼電器的整定電流通常與電動機(jī)的額定電流相等。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。尤其是高端材料和設(shè)備方面，現(xiàn)在還是主要依靠進(jìn)口，作為行業(yè)有責(zé)任的企業(yè)和專家需要加倍努力。
我們即將畢業(yè)，再一次向四年中在學(xué)習(xí)和生活中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示感謝。若增加上頂針裝置，就可以減輕些工人的勞動強(qiáng)度；若再適當(dāng)?shù)匦薷囊幌露０宓母叨龋瑹o疑會擴(kuò)展該機(jī)的使有范圍，稍厚一點的模具也能在上面安裝使用。結(jié)論結(jié)論 塑料行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展不可缺少的重要組成部分，塑料工業(yè)發(fā)展水平也代表著一個國家總體發(fā)展水平。選擇行程開關(guān)是應(yīng)考慮幾點：第一，根據(jù)使用場合和控制對象來確定行程開關(guān)的種類；第二，根據(jù)使用的環(huán)境條件，選擇開啟式或保護(hù)式等防護(hù)形式；第三，根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇系列；第四，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的運動特征，選擇行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式。作為電動機(jī)保護(hù)時，要考慮其型號、規(guī)格和特性、正常啟動時的啟動時間和啟動電流、負(fù)載的性質(zhì)等。 根據(jù)實際生產(chǎn)中的需要，這里選用Y160L4,額定功率為15KW，額定電壓為380V，電流為30A，額定轉(zhuǎn)速為1480rpm。
液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)類型來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。熱電偶屬于接觸式溫度測量儀表是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的溫度檢測儀表之一。
當(dāng)信號轉(zhuǎn)移到S24（即STL S24）時，需要處理的相關(guān)信號有：Y4斷電復(fù)位，同時Y5得電自鎖；預(yù)塑完接近開關(guān)為“1” ，信號轉(zhuǎn)移到S25。若選擇手動合模轉(zhuǎn)換開關(guān)X5為“1”時，動模板向上合模，X5為“0”時，即斷電后動模板向下開模；若選擇手動整進(jìn)轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng)X6為“1”時，注射座向前整進(jìn)，X6為“0”時，即斷電后注射座后退；若手動射膠轉(zhuǎn)換開關(guān)X7為“1”時，Y4為“1”得電后向前射膠， X7為“0”時；則Y4為“0”斷電后射膠結(jié)束。
圖35 注塑機(jī)控制系統(tǒng)工藝流程圖當(dāng)選擇手動操作時，分別打開各個轉(zhuǎn)換開關(guān)，即可使各個電磁閥得電工作或斷電自復(fù)位，使油缸在液壓力的作用下驅(qū)動導(dǎo)桿分別進(jìn)行合模/開模、整進(jìn)/整退，射膠，預(yù)塑，頂出等動作，完成調(diào)機(jī)工作。 PLC的I/O分配表 項 目名稱序號名稱所配元件備注欄輸入X0運行準(zhǔn)備直徑30mm啟動按鈕X1手動模式直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)手動/自動雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)X2自動模式X3手動滑進(jìn)直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)與手動滑退共雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)X4滑進(jìn)接近開關(guān)TLN10ME1030VDCNPN型X5非常停止/安全光柵光柵 OMRONE3JKR4M1腳踏開關(guān)5A兩個裝置串聯(lián)可共享一個輸入點非常停止用腳踏開關(guān)X6手動合模直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)合模/開模雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)X7手動射膠直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)射膠/射退雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)X10手動滑進(jìn)直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)與手動滑進(jìn)共雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)X11手動加料直徑30mm啟動按鈕X12加料行程OMRONZ10GHW78BX13開模接近開關(guān)TLN10ME1030VDCNPN型輸出Y0滑進(jìn)DC24V2位5通雙控閥滑進(jìn)氣動電磁閥Y1合模DC24V2位5通單控閥合模/開模氣動電磁閥Y2射膠DC24V2位5通單控閥射膠/射退氣動電磁閥Y3滑退DC24V2位5通雙控閥滑退氣動電磁閥Y4加料DC24V加料氣動電磁閥Y5運行指示燈用直徑30mm，DC24V作為指示燈的開關(guān)用表32 PLC的I/O分配表 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的接線圖 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的整體接線示意圖圖33注塑機(jī)控制系統(tǒng)的整體接線示意圖
PLC的I/O系統(tǒng)配置圖圖34 PLC的I/O系統(tǒng)配置圖
PLC的系統(tǒng)工藝流程圖 注塑機(jī)的工作過程為：按下電源開關(guān)液壓油泵啟動，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，此時可選擇手動或自動操作模式。
以此為依據(jù)，本系統(tǒng)的設(shè)計選用三菱公司的FX2N系列（見表31）可編程序控制器。對一個控制對象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，I/O所用的點數(shù)就可能有所不同，現(xiàn)具體分析如下：
開關(guān)量輸入模塊輸入電壓的選擇
輸入模塊的輸入電壓一般為DC24V 和 AC220V。同時控制器又通過I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控設(shè)備，驅(qū)動各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)控制。計時、計數(shù)、移位及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。盡管如此，每種PLC都有自己的環(huán)境技術(shù)條件，用戶在選用時，特別是在設(shè)計控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要進(jìn)行充分的考慮。當(dāng)系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同地域時，應(yīng)根據(jù)各個部分的具體要求來選擇PLC，以組成一個分布式的控制系統(tǒng)。原料進(jìn)入到料筒后，在加熱器與注塑杠剪切能共同作用下塑化，如果溫度控制不好，將導(dǎo)致原料塑化不良。 模具的開啟與閉合合模時：電磁鐵得電后，合模油缸油路接通，在油壓的推動下模具閉合。 液壓系統(tǒng)注射成型機(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)過程，液壓和電氣則是為了保證注射成型機(jī)按工藝過程預(yù)定的要求（壓力、速度、溫度、時間及位置）和動作程序，準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行工作而設(shè)置的動力和控制系統(tǒng)、液壓部分重要有動力油泵、比例壓力閥（控制壓力變化）、比例流量閥（控制速度變化）、方向閥、管路、油箱等。涉及注塑機(jī)的時序控制流程的分析，注塑機(jī)料筒的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，具體硬件配置的確定，觸摸屏畫面及程序的編制和整機(jī)硬件原理圖、電氣接線圖、PLC程序的編制等。PLC的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，PLC在其自動化設(shè)備中的比例占首位。注塑機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，它是塑料加工機(jī)械的典型代表。
隨著社會的不斷發(fā)展，塑料作為新型合成材料，與混凝土、鋼鐵、木材并