【正文】 32所示。 根據(jù)實(shí)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。本課題中用到一個(gè)完成注射杠預(yù)塑動(dòng)作的液壓馬達(dá)，經(jīng)過比較，決定選用XHM2150型液壓馬達(dá)。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。液壓馬達(dá)是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。 本課題中用到的液壓控制閥包括能完成模具開/合、注射臺(tái)進(jìn)/退、頂杠頂出/復(fù)位電磁換向閥3個(gè)，注射杠注射的直通單向閥1個(gè)，油路壓力控制的溢流閥1個(gè)。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。液壓控制閥按其作用可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類，相應(yīng)地可由這些閥組成三種基本回路：方向控制回路、壓力控制回路和調(diào)速回路。 根據(jù)說明，本課題將采用安徽天康生產(chǎn)的K型熱電偶傳感器RNG430，測(cè)溫范圍0800℃，適合高溫高壓場(chǎng)所的溫度測(cè)量與控制。 具有自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的顯示儀表不安裝補(bǔ)償器。 冷端溫度補(bǔ)償器與熱電偶連接時(shí)極性不能接錯(cuò)。 在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。 J分度號(hào)的特點(diǎn)是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃)，也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃)，并且耐H2及CO氣體腐蝕，多用于煉油及化工； E分度號(hào)的特點(diǎn)是在常用熱電偶中，其熱電動(dòng)勢(shì)最大，即靈敏度最高。 K分度號(hào)的特點(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng)，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，長(zhǎng)期使用溫度1000℃，短期1200℃。 它的長(zhǎng)期使用溫度為1600℃，短期1800℃。在所有熱電偶中，S分度號(hào)的精確度等級(jí)最高，通常用作標(biāo)準(zhǔn)熱電偶；R分度號(hào)與S分度號(hào)相比除熱電動(dòng)勢(shì)大15%左右，其它性能幾乎完全相同；其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉價(jià)金屬熱電偶。 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。熱電偶測(cè)溫的基本原理是熱電效應(yīng)。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。其特點(diǎn)為測(cè)量精度高。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。 溫度是一個(gè)基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。強(qiáng)烈建議感性負(fù)載調(diào)壓過程的起動(dòng)和停止應(yīng)先將起停開關(guān)置于待機(jī)位置，當(dāng)電源供電接通后起停開關(guān)置于運(yùn)行位置。③ CN18外接開關(guān)作為起停開關(guān)。圖31e：（3）調(diào)功器的使用說明① 圖中的控制信號(hào)請(qǐng)注意正、負(fù)極性，若接反可能會(huì)導(dǎo)致小信號(hào)時(shí)滿輸出。圖31d：⑤限流功能接線圖說明：。圖31b：③手動(dòng)及自動(dòng)組合接線圖說明：用手動(dòng)電位器控制時(shí)，僅需要把圖中單刀 雙擲開關(guān)撥向手動(dòng)電位器中心抽頭即可，此時(shí)電力調(diào)整器的輸出只受手動(dòng)電位器控制，而與控制信號(hào)無關(guān)。圖31a：②帶限幅功能的自動(dòng)控制接線圖說明：，圖中限幅功能可限制輸出的電流，詳細(xì)使用方法參考恒流調(diào)試過程。下面介紹斯通ST35P電力調(diào)整器常用的五種接線方式（見圖31）：①最簡(jiǎn)自動(dòng)控制接線圖說明：，若不帶限幅功能RR2必須短路。ST35P電力調(diào)整器可廣泛應(yīng)用于工業(yè)電爐的加熱控制、冶金、化工、紡織機(jī)械等領(lǐng)域。ST35P電力調(diào)整器可與帶0~5V、0~10V或4~20mA等的智能PID調(diào)節(jié)器或PLC配套使用，也可獨(dú)立使用手動(dòng)功能。電力調(diào)整器帶有同步電路、自動(dòng)判別相位、缺相保護(hù)、上電緩起動(dòng)、緩關(guān)斷、散熱器超溫檢測(cè)、恒流輸出、電流限制、過流保護(hù)、串行工作狀態(tài)指示等功能。ST35P電力調(diào)整器是運(yùn)用數(shù)字電路觸發(fā)可控硅實(shí)現(xiàn)調(diào)壓和調(diào)功。 I(負(fù)載電流)=P(負(fù)載的額定功率)/3U(電源電壓) 綜上所述,我們將在本課題中采用三相電力調(diào)整器。在選擇調(diào)功器時(shí)也要考慮到供電回路的斷路器和電纜的承受能力。分配I/O地址時(shí)要注意以下問題：（1） 設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（2） 相鄰設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（3） 輸入/輸出I/O地址分開；（4） 每一框架I/O地址不要全部占滿，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴(kuò)展和工藝流程的改，但不宜保留太多，否則會(huì)增加系統(tǒng)成本；（5） 充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號(hào)聯(lián)系，合理地安排I/O地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。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)。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)。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。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際選用的是AC220V開關(guān)量輸入模塊和繼電器型輸出模塊。 選擇時(shí)應(yīng)考慮負(fù)載電壓的種類和大小、系統(tǒng)對(duì)延遲時(shí)間的要求、負(fù)載狀態(tài)變化是否頻繁等，還應(yīng)注意同一輸出模塊對(duì)電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和白熾燈的驅(qū)動(dòng)能力的差異。（2）開關(guān)量輸出模塊的選擇 繼電器型輸出模塊的觸點(diǎn)工作電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但是動(dòng)作速度較慢，壽命有一定的限制。直流輸入電路的延遲時(shí)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。I/O點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便的對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展。標(biāo)準(zhǔn)的I/O模塊用于同傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制（開/關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。為了確保這些信息的正確無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。外部設(shè)備或生產(chǎn)過程中的信號(hào)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(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。通過I/O接口模塊可以檢測(cè)被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，他的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程他的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。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。各種指令占存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊(cè)。通常，一條邏輯指令占用存儲(chǔ)器一個(gè)字。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10%～25%考慮裕量。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(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)）。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(duì)環(huán)境條件要進(jìn)行充分的考慮。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時(shí)，只需用編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。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)。（2）功能強(qiáng)、弱適當(dāng)對(duì)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。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。PLC的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各不相同，適用場(chǎng)合也各有側(cè)重。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(duì)溫度作出調(diào)整（一般不超過400℃）。 注塑機(jī)的料筒溫度是注塑機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。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。 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。 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。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?。注塑機(jī)控制系統(tǒng)的原理框圖如圖22所示。 注塑機(jī)控制系統(tǒng)原理本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要由液壓馬達(dá)、液壓閥、電磁繼電器、溫度傳感器、接近開關(guān)、光柵開關(guān)、三相異步電機(jī)、各種開關(guān)、監(jiān)控顯示裝置（觸摸屏）和PLC控制器及其特許功能模塊等組成?？刂葡到y(tǒng)控制注塑周期的順序（順序控制）及維持過程溫度、時(shí)間、壓力及速度于設(shè)定值（過程控制）。合模裝置主要由模板、拉桿（哥林柱）、合模機(jī)構(gòu)（如機(jī)鉸）、制品頂出裝置和安全門、調(diào)模裝置組成。它是保證成型模具可靠地閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作，并頂出制品，即成型制品的工作部件。因此注射裝置應(yīng)具有塑化良好，計(jì)量準(zhǔn)確的性能，并且在注射時(shí)對(duì)熔料能提供壓力和速度。2 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)示意圖如下：圖21 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖它主要由注射部分、合模部分、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。本課題的主要內(nèi)容是利用PLC完成注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)注塑機(jī)的時(shí)序動(dòng)作、注射壓力以及料筒溫度進(jìn)行準(zhǔn)確控制,包括從進(jìn)料到成品的形成的整個(gè)過程。本課題將采用交流調(diào)功器對(duì)溫度進(jìn)行精確控制。負(fù)載類型可以是三相阻性負(fù)載、三相感性負(fù)載及三相變壓器負(fù)載；三相負(fù)載可以是中心接地負(fù)載、中心不接地負(fù)載、內(nèi)三角形負(fù)載及外三角形負(fù)載。　　在最新的溫度控制中晶閘管調(diào)功器的利用明顯的普及起來。它用于以鎳鉻或鐵鎳鋁等電阻材料為發(fā)熱元件的電加熱器的溫度自動(dòng)控制，它與PID溫度調(diào)節(jié)儀或計(jì)算機(jī)、溫度傳感器和電加熱器組成閉環(huán)溫控系統(tǒng)，溫控精度可達(dá)177。晶閘管交流調(diào)功器采用過零觸發(fā)電路、周波數(shù)控制方式，輸出0～100%可調(diào)節(jié)的波形呈正弦波群的電壓和電流，使負(fù)載從電源吸取功率的平均值連續(xù)平滑可調(diào)。設(shè)交流電源電壓的周期為T，晶閘管圖11 交流調(diào)功器的主電路的通斷周期為TC，其中共包含N個(gè)交流電周期，即TC=NT。在晶閘管導(dǎo)通期間，負(fù)載電壓與電源電壓相同，晶閘管截止時(shí)各相負(fù)載電壓為0。晶閘管交流調(diào)功器的主電路由三組反并聯(lián)的晶閘管或三個(gè)雙向晶閘管構(gòu)成，三條支路的6個(gè)端子可與外電路連接成不同的形式，圖11(a)為調(diào)功器與三相負(fù)載接成星型；，圖11(b)為調(diào)功器