基于plc的注塑機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-19 13:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 清零、保壓時(shí)間設(shè)定等），然后PLC控制器按一定時(shí)序發(fā)出控制信號控制液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電磁閥和交流調(diào)功器的啟動(dòng)，交流調(diào)功器以全功率輸出給加熱負(fù)載，并讓溫度迅速穩(wěn)定在設(shè)定值，此后液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將開始生產(chǎn)的動(dòng)作步序。注塑機(jī)控制系統(tǒng)的原理框圖如圖22所示。熱電偶模擬信號輸入FX2N4ADTC17路開關(guān)信號輸入可編程控制器FX2N48MR中間繼電器接觸器FX2N4DA觸摸屏液壓系統(tǒng)控制信號油泵控制信號交流調(diào)功器 圖22 注塑機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖注塑機(jī)一般分為手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式。手動(dòng)模式時(shí)按下相應(yīng)的功能按鈕時(shí)，能完成相應(yīng)的操作，此模式一般為調(diào)試模具及維修時(shí)使用；自動(dòng)模式時(shí)，只需按下啟動(dòng)按鈕，注塑機(jī)就能按照調(diào)定的速度和壓力將相應(yīng)的動(dòng)作進(jìn)行到底，此模式一般多用在生產(chǎn)階段，工作流程如下：起始位置→合?！M(jìn)→注射→保壓延時(shí)→預(yù)塑→整退→啟?！敵觥鹗嘉恢?。 合模時(shí)：電磁鐵得電后，合模油缸油路接通，在油壓的推動(dòng)下模具閉合。開模時(shí)：電磁鐵失電后，開模油缸油路接通，在油壓的推動(dòng)下模具打開。 注射座整進(jìn)時(shí)：電磁鐵得電后，注射座在油壓的推動(dòng)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(shí)：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 注塑電磁鐵得電后，注料桿在油壓的推動(dòng)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(shí)間（保壓），使模具內(nèi)的塑料不會回流。 預(yù)塑電磁閥得電，預(yù)塑液壓馬達(dá)開始工作，帶動(dòng)注塑螺杠旋轉(zhuǎn)，使原料不斷的向前輸送，螺杠則在壓力的作用下后退并計(jì)量，當(dāng)后退到一定位置時(shí)，限位開關(guān)動(dòng)作，預(yù)塑完成。 頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動(dòng)下將模具內(nèi)的產(chǎn)品頂出。高溫原材料擠入模具后，需要在模具中冷卻一段時(shí)間，讓其基本成型后才能打開模具，這一段時(shí)間為保模時(shí)間。由于產(chǎn)品的大小和原材料的性質(zhì)的不同，不同產(chǎn)品的保模時(shí)間有所不同，這就要求保模時(shí)間長短可以調(diào)整。 注塑機(jī)的料筒溫度是注塑機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。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。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℃）。 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PLC選型的方法及原則機(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(jià)格比。應(yīng)考慮的因素如下：一、結(jié)構(gòu)合理對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。二、功能強(qiáng)弱適當(dāng)對于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高，一般選用抵擋的PLC。對于以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目，可選用含有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和含有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，以及具有加減乘除運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔機(jī)的PLC。三、機(jī)型統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。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(gè)殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價(jià)格便宜。但由于整體式結(jié)構(gòu)的PLC功能有限，只適合于控制要求比較簡單的系統(tǒng)。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴(kuò)展，比整體式靈活。四、是否在線編程PLC的特點(diǎn)之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時(shí)，只需用編程器重新修改程序就滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。五、PLC的環(huán)境適應(yīng)性由于PLC是直接用于工業(yè)控制的工業(yè)控制器，生產(chǎn)廠家都把它設(shè)計(jì)成能在惡劣的環(huán)境條件下可靠地工作。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(shí)，特別是在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，對環(huán)境條件要進(jìn)行充分的考慮，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行合理的選擇。六、PLC容量選擇PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲器的容量（字?jǐn)?shù)）。容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ恳宰鰝溆?。根?jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10%～25%考慮裕量。對于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲器字?jǐn)?shù)為開關(guān)量乘以8；對于有模擬量控制功能的PLC，所需存儲器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。 I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前I/O點(diǎn)數(shù)較多的PLC價(jià)格較高，若備用的I/O的點(diǎn)的數(shù)量太多將使成本增加。根據(jù)被控對象的輸入和輸出信號的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10%～15%考慮備用量。以此為依據(jù)，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用三菱公司的FX2N系列（見表21）可編程序控制器。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(jì)的要求。表21 FX2N 系列基本單元型 號輸 入點(diǎn) 數(shù)輸 出點(diǎn) 數(shù)擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)繼電器輸出可控硅輸出晶體管輸出FX2N16MR001FX2N16MSFX2N16MT8824～32FX2N32MR001FX2N32MSFX2N32MT161624～32FX2N48MR001FX2N48MSFX2N48MT242448～64FX2N64MR001FX2N64MSFX2N64MT323248～64FX2N80MR001FX2N80MSFX2N80MT404048～64 確定I/O點(diǎn)及分配輸入設(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）。本系統(tǒng)中包括雙向選擇開關(guān)4個(gè)，按鈕開關(guān)5個(gè)，光柵開關(guān)2個(gè)和接近開關(guān)5個(gè)。輸出設(shè)備——由PLC的輸出信號驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件，如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等。該系統(tǒng)中有中間繼電器5個(gè)，接觸器2個(gè)，電磁閥5個(gè)，指示燈1個(gè)。
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