基于plc的注塑機控制系統(tǒng)設(shè)計論文(編輯修改稿)
2025-07-19 13:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 清零、保壓時間設(shè)定等），然后PLC控制器按一定時序發(fā)出控制信號控制液壓傳動機構(gòu)的電磁閥和交流調(diào)功器的啟動，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，此后液壓傳動機構(gòu)將開始生產(chǎn)的動作步序。注塑機控制系統(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 注塑機控制系統(tǒng)原理框圖注塑機一般分為手動、自動兩種工作模式。手動模式時按下相應(yīng)的功能按鈕時，能完成相應(yīng)的操作，此模式一般為調(diào)試模具及維修時使用；自動模式時，只需按下啟動按鈕，注塑機就能按照調(diào)定的速度和壓力將相應(yīng)的動作進(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→預(yù)塑→整退→啟?！敵觥鹗嘉恢谩? 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。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。 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。 預(yù)塑電磁閥得電，預(yù)塑液壓馬達(dá)開始工作，帶動注塑螺杠旋轉(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量，當(dāng)后退到一定位置時，限位開關(guān)動作，預(yù)塑完成。 頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動下將模具內(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間，讓其基本成型后才能打開模具，這一段時間為保模時間。由于產(chǎn)品的大小和原材料的性質(zhì)的不同，不同產(chǎn)品的保模時間有所不同，這就要求保模時間長短可以調(diào)整。 注塑機的料筒溫度是注塑機的一個重要參數(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℃）。 注塑機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PLC選型的方法及原則機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。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、功能強弱適當(dāng)對于開關(guān)量控制的工程項目，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算和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔機的PLC。三、機型統(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，并封裝在一個殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價格便宜。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)，這樣功能易擴展，比整體式靈活。四、是否在線編程PLC的特點之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時，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，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，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行合理的選擇。六、PLC容量選擇PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數(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恳宰鰝溆谩８鶕?jù)經(jīng)驗，在選擇存儲容量時，一般按實際需要的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點數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前I/O點數(shù)較多的PLC價格較高，若備用的I/O的點的數(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數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴充，通常I/O點數(shù)按實際需要的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、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。表21 FX2N 系列基本單元型 號輸 入點 數(shù)輸 出點 數(shù)擴展模塊可用點數(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，按鈕開關(guān)5個，光柵開關(guān)2個和接近開關(guān)5個。輸出設(shè)備——由PLC的輸出信號驅(qū)動的執(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，接觸器2個，電磁閥5個，指示燈1個。
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