【正文】 滑退 DC24V2 位 5 通雙控閥 滑退氣動(dòng)電磁閥 Y4 加料 DC24V 加料氣動(dòng)電磁閥 Y5 運(yùn)行指示燈 用直徑 30mm， DC24V 作為指示燈的開(kāi)關(guān)用 第三章 注塑機(jī)的 PLC 控制設(shè)計(jì) 11 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的接線(xiàn)圖 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的整體接線(xiàn)示意圖 圖 33 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的整體接線(xiàn)示意圖 XXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)： TW350C陶瓷注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 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(guò)程為：按下電源開(kāi)關(guān)液壓油泵啟動(dòng)，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)可選擇手動(dòng)或自動(dòng)操作模式。 本系統(tǒng)中實(shí)際需要輸入點(diǎn) 17 點(diǎn)，輸出點(diǎn) 8 點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，以及考慮到今后對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充使用，要保留一定的裕量，因此我們選用的 PLC 型號(hào)為三菱公司的 FX2N 系列，其選擇如下： 基本單元： FX2N48MR（輸入點(diǎn) 24 點(diǎn)，輸出點(diǎn) 24 點(diǎn)） 功能模塊： FX2N－ 4ADTC 模塊 1 個(gè)、 FX2N－ 4DA 模塊 1 個(gè)、 FX2N422BD 通信口 1 個(gè) 在確定了控制對(duì)象的控制任務(wù)和選擇好 PLC 的機(jī)型后，即可安排輸入、輸出的配置， 并對(duì)輸入、輸出進(jìn)行地址編號(hào)。 輸出設(shè)備 —— 由 PLC 的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件，如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等。 型號(hào) 輸入點(diǎn)數(shù) 輸出點(diǎn)數(shù) 擴(kuò)展模塊 繼電器輸出 可控硅輸出 晶體管輸出 FX2N16MR001 FX2N16MS FX2N16MT 8 8 24~32 FX2N32MR001 FX2N32MS FX2N32MT 16 16 24~32 FX2N48MR001 FX2N48MS FX2N48MT 24 24 48~64 FX2N64MR001 FX2N64MS FX2N64MT 32 32 48~64 FX2N80MR001 FX2N80MS FX2N80MT 40 40 48~64 表 31 FX2N 系列基本單元 確定 I/O點(diǎn)及選擇 PLC 可編程控制器控制系統(tǒng) I/O 點(diǎn)數(shù)估計(jì) 輸入設(shè)備 —— 用以產(chǎn)生輸入控制信號(hào)（如按鈕、指令開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、傳感器等）。 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(jiàn)表 31）可編程序控制器。輸出模塊的輸出電流額定值應(yīng)大于負(fù)載電流的最大值。如果系統(tǒng)的輸出信號(hào)變化不是很頻繁，選用繼電器型。交流輸入方式的觸點(diǎn)接觸可靠，適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。對(duì)一個(gè)控制對(duì)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(diǎn)數(shù)就可能有所不同，現(xiàn)具體分析如下： 開(kāi)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。典型的交流 I/O 信號(hào)為 24～XXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)： TW350C陶瓷注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 240V（ AC），直流 I/O 信號(hào)為 0～ 10V（ DC）。根據(jù)實(shí)際需要， PLC 相應(yīng)有許多種 I/O 接口模塊，包括開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。 PLC 從現(xiàn)場(chǎng)收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號(hào)都需經(jīng)過(guò)一定距離。同時(shí)控制器又通過(guò) 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(guò)程中的被控設(shè) 備，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。他與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò) I/O 接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)被控對(duì)象的輸入和輸出信號(hào)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。 I/O 點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯?chǔ)器兩個(gè)字。對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為開(kāi)關(guān)量乘以 8；對(duì)于有模擬量控制功能的 PLC，所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以 100。 PLC 容量的選擇除滿(mǎn)足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以做備用? 環(huán)境 周?chē)諝獠荒芑煊锌扇夹浴⒈ㄐ院透g性氣體，對(duì)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。盡管如此，每種 PLC 都有自己的環(huán)境技術(shù)條件，用戶(hù)在選用時(shí)，特別是在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)環(huán)境條件要進(jìn)行充分的考慮。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過(guò)程改變時(shí)，只 需用編程器重新修改程序，就能滿(mǎn)足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來(lái)很大方便。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。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。 當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對(duì)象分布在不同地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各個(gè)部分的具體要求來(lái)選擇 PLC，以組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。 對(duì)于控制比較復(fù)雜、控制要求比較高的工程項(xiàng)目，如要實(shí)現(xiàn) PID 運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復(fù)雜 程度的程度，選用中檔機(jī)或高檔機(jī)。 功能強(qiáng)、弱適當(dāng) 對(duì)于開(kāi)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。 XXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)： TW350C陶瓷注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 第三章 注塑機(jī)的 PLC 控制設(shè)計(jì) PLC 機(jī)型選擇的原則 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是在滿(mǎn)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。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。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(zhǎng) 短可以調(diào)整。 頂杠的頂出與復(fù)位 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。 第二章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的分析 5 注射座的整進(jìn)與整退 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(kāi)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(kāi)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(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(huì)回流。 模具的開(kāi)啟與閉合 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。 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求 注塑機(jī)一般分為手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式。 注塑成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一周期主要包括：定量加料 —— 熔融塑化 —— 施壓注射 —— 充模冷卻 —— 啟模取件。電氣部分主要由動(dòng)力、動(dòng)作程序和加熱等控制所組成。 XXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)： TW350C陶瓷注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 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(guò)程，液壓和電氣則是為了保證注射成型機(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（控制壓力變化）、比例流量閥（控制速度變化）、方向閥、管路、油箱等。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。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。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)。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，XXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)： TW350C陶瓷注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 觸摸屏畫(huà)面及程序的編制和整機(jī)硬件原理圖、電氣接線(xiàn)圖、 PLC 程序的編制等。 本課題的主要內(nèi)容 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。目前注塑機(jī)的發(fā)展主要集中在： 提高制品尺寸精度和穩(wěn)定性 提高速度、縮短成型周期 生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和省力 但所采用 的技術(shù)手段，都離不開(kāi)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的自控技術(shù)。 在以往國(guó)內(nèi)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)中，主要存在三種控制類(lèi)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。 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(guó)家，PLC 在其自動(dòng)化設(shè)備中的比例占首位。必將推動(dòng)注塑機(jī)的長(zhǎng)足進(jìn)步和繁榮發(fā)展，為社會(huì)提供高質(zhì)量 產(chǎn)品的同時(shí)，還可排除安全隱患、保障生命和財(cái)產(chǎn)、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，提供更加重要的無(wú)形的社會(huì)財(cái)富。不少用戶(hù)為了追求高效率的作業(yè)以保證工期的按時(shí)完成，寧愿投入更多的資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)進(jìn)口注塑機(jī)或者跟國(guó)產(chǎn)新注塑機(jī)價(jià)格相當(dāng)?shù)ぷ骺煽啃匀匀惠^高的國(guó)外二手注塑機(jī)，近幾年國(guó)外二手注塑機(jī)的進(jìn)口和銷(xiāo)售走紅就是因?yàn)檫@個(gè)原因。近年來(lái)，隨著國(guó)外新型注塑機(jī)大量進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，中國(guó)用戶(hù)對(duì)國(guó)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。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。目前世界上 80%的工程塑料制品采用注射成型加工技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。正是由于企業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪袑?duì)塑料制品的強(qiáng)烈需求，以及塑料制品其原材料的來(lái)源也很豐富、廉價(jià)，極大地促進(jìn)了塑料工業(yè)特別是塑料機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，促進(jìn)了塑料加工技術(shù)和工藝的不斷完善。塑料在材料結(jié)構(gòu)中所占的比例正在逐年上升。 隨著社會(huì)的不 斷發(fā)展，塑料作為新型合成材料，與混凝土、鋼鐵、木材并稱(chēng)為四大工業(yè) 材料。 關(guān)鍵詞 :注塑機(jī) PLC 自動(dòng)控制技術(shù) 技術(shù)參數(shù) XXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)： TW350C陶瓷注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) II Abstract Injection molding machine is the main equipment, injection molding machine technical parameters and performance and the nature and plastic injection molding process has a close relationship. Injection molding equipment will promote the further improvement and development of injection molding technology for plastic products to create conditions for the development and application. In large injection molding technology development, with full hydraulic clamping system or hydraulic mechanical, namely crankshaft connecting rod type, both are petitive in the market. But no matter what form of injection, and its direction must be made to the low power, low noise, easy to control the clamping force, stable, safe, reliable and easy to repair direction. In recent years, small injection molding machine technology is developing very rapidly, the process parameters, the plasticizing capacity, injection pressure has greatly improved. As the injection process is a non stable, non isothermal process, the mold, injection, or temperature of the production process parameters in the process of plastic products will directly affect the quality of the inject