【正文】 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。溫度傳感器是最早開發(fā)，應用最廣的一類傳感器。自動啟動開關X4為“1”，信號轉(zhuǎn)移到S0，順序控制程序完成，返回（RET）主程序，完成一個工作周期。當信號轉(zhuǎn)移到S26（即STL S26）時，需要處理的相關信號有：Y2斷電復位；開模到位接近開關為“1” ，信號轉(zhuǎn)移到S27。
當信號轉(zhuǎn)移到S24（即STL S24）時，需要處理的相關信號有：Y4斷電復位，同時Y5得電自鎖；預塑完接近開關為“1” ，信號轉(zhuǎn)移到S25。
當信號轉(zhuǎn)移到S22（即STL S22）時，需要處理的相關信號有：Y3得電自鎖；復位開關X2為“0”，射到位接近開關為“1” ，信號轉(zhuǎn)移到S23；當復位開關X2為“1”，信號轉(zhuǎn)移到S25。 （XX4）上串聯(lián)有常閉的復位開關X2，當X2為“0”時， 系統(tǒng)不復位，X2為“1”時，注塑機回到初始狀態(tài)（YYYYY6分別為“0”，）。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，頂杠復位。若選擇手動合模轉(zhuǎn)換開關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；若選擇手動整進轉(zhuǎn)換開關當X6為“1”時，注射座向前整進，X6為“0”時，即斷電后注射座后退；若手動射膠轉(zhuǎn)換開關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。故在編制PLC程序時，選用D作為T、C的間接數(shù)據(jù)寄存器，該機PLC順序控制系統(tǒng)圖，狀態(tài)轉(zhuǎn)移的描述文字如下：當PLC通電后在初始脈沖的作用下系統(tǒng)進入準備狀態(tài)S0等待進一步的操作
當按下油泵電機啟動按鈕信號轉(zhuǎn)移到S20（即STL S20）時，需要處理的相關信號有：首先油泵電機啟動接觸器Y0得電，使油泵電機按星三角降壓啟動的方式啟動。如按照該機的中間繼電器的控制線路來編制PLC控制梯 形圖，既繁瑣復雜，又給PLC的程序編制帶來一定的難度，所以對該機PLC控制系統(tǒng)選用SFC（順序功能圖）的程序設計方法，可以很容易編制程序，達到合理安全的控制目的。手動模式下，按下相應的功能按鈕時，便能完成相應的操作；自動模式下，只需按下啟動按鈕，注塑機就能按照調(diào)定的動作進行到底,工作流程如下：起始位置→合模→整進→注射→保壓延時→預塑→整退→啟?！敵觥鹗嘉恢谩?
圖35 注塑機控制系統(tǒng)工藝流程圖當選擇手動操作時，分別打開各個轉(zhuǎn)換開關，即可使各個電磁閥得電工作或斷電自復位，使油缸在液壓力的作用下驅(qū)動導桿分別進行合模/開模、整進/整退，射膠，預塑，頂出等動作，完成調(diào)機工作。射臺退回后，射臺退到位接近開關動作，合模電磁閥斷電自復位，完成啟模動作。當射膠時間到達設定值時，射膠電磁閥斷電自復位，預塑電磁閥得電，預塑液壓馬達完成預塑的同時，螺杠退回原來的位置。合模完畢后，合模到接近開關動作，整進/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。 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運行準備直徑30mm啟動按鈕X1手動模式直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關手動/自動雙向轉(zhuǎn)換開關X2自動模式X3手動滑進直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關與手動滑退共雙向轉(zhuǎn)換開關X4滑進接近開關TLN10ME1030VDCNPN型X5非常停止/安全光柵光柵 OMRONE3JKR4M1腳踏開關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X6手動合模直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關合模/開模雙向轉(zhuǎn)換開關X7手動射膠直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關射膠/射退雙向轉(zhuǎn)換開關X10手動滑進直徑30mm雙向轉(zhuǎn)換開關與手動滑進共雙向轉(zhuǎn)換開關X11手動加料直徑30mm啟動按鈕X12加料行程OMRONZ10GHW78BX13開模接近開關TLN10ME1030VDCNPN型輸出Y0滑進DC24V2位5通雙控閥滑進氣動電磁閥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作為指示燈的開關用表32 PLC的I/O分配表 注塑機控制系統(tǒng)的接線圖 注塑機控制系統(tǒng)的整體接線示意圖圖33注塑機控制系統(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 注塑機的工作過程為：按下電源開關液壓油泵啟動，系統(tǒng)進入準備狀態(tài)，此時可選擇手動或自動操作模式。 本系統(tǒng)中實際需要輸入點17點，輸出點8點，根據(jù)輸入輸出點數(shù)，以及考慮到今后對系統(tǒng)的維護和擴充使用，要保留一定的裕量，因此我們選用的PLC型號為三菱公司的FX2N系列，其選擇如下：
基本單元：FX2N48MR（輸入點24點，輸出點24點）
功能模塊：FX2N－4ADTC模塊1個、FX2N－4DA模塊1個、FX2N422BD通信口1個 在確定了控制對象的控制任務和選擇好PLC的機型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對輸入、輸出進行地址編號。
輸出設備——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。 型號輸入點數(shù)輸出點數(shù)擴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)估計輸入設備——用以產(chǎn)生輸入控制信號（如按鈕、指令開關、限位開關、接近開關、傳感器等）。
以此為依據(jù)，本系統(tǒng)的設計選用三菱公司的FX2N系列（見表31）可編程序控制器。輸出模塊的輸出電流額定值應大于負載電流的最大值。如果系統(tǒng)的輸出信號變化不是很頻繁，選用繼電器型。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。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信號為24～240V（AC），直流I/O信號為0～10V（DC）。根據(jù)實際需要，PLC相應有許多種I/O接口模塊，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實際需要進行選擇使用。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設備的控制信號都需經(jīng)過一定距離。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)過程中的被控設備，驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)控制。他與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實現(xiàn)的。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。
I/O點數(shù)也應留有適當裕量。計時、計數(shù)、移位及算術運算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。對于開關量控制系統(tǒng)，存儲器字數(shù)為開關量乘以8；對于有模擬量控制功能的PLC，所需存儲器字數(shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應留有適當?shù)脑Ａ浚宰鰝溆谩?
環(huán)境 周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體，對于需要應用在特殊環(huán)境下的PLC，要根據(jù)具體的情況進行合理的選擇。盡管如此，每種PLC都有自己的環(huán)境技術條件，用戶在選用時，特別是在設計控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要進行充分的考慮。當被控設備的工藝過程改變時，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，并封裝在一個殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價格便宜。當系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同地域時，應根據(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)。對于控制比較復雜、控制要求比較高的工程項目，如要實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復雜程度的程度，選用中檔機或高檔機。
功能強、弱適當
對于開關量控制的工程項目，若控制速度要求不高，一般選用抵擋的PLC。 第三章 注塑機的PLC控制設計第三章 注塑機的PLC控制設計 PLC機型選擇的原則PLC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、維護使用方便及最佳的性能價格比。原料進入到料筒后，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)品的保模時間有所不同，這就要求保模時間長短可以調(diào)整。 頂杠的頂出與復位頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動下將模具內(nèi)的產(chǎn)品頂出。 注射座的整進與整退注射座整進時：電磁鐵得電后，注射座在油壓的推動下前進到位，注射座射進完成接近開關工作 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工作 注料桿的射進注塑電磁鐵得電后，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。 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。
注塑機一般分為手動、自動兩種工作模式。 注塑成型是一個循環(huán)的過程，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。電氣部分主要由動力、動作程序和加熱等控制所組成。 液壓系統(tǒng)注射成型機是由塑料熔融、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按工藝過程預定的要求（壓力、速度、溫度、時間及位置）和動作程序，準確無誤的進行工作而設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。因為在注射時，進入?？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，從而導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、計量裝置、螺桿傳動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)。涉及注塑機的時序控制流程的分析，注塑機料筒的溫度控制系統(tǒng)的設計，具體硬件配置的確定，觸摸屏畫面及程序的編制和整機硬件原理圖、電氣接線圖、PLC程序的編制等。 本課題的主要內(nèi)容注塑機是一種能一次成型外型復雜、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)設備，它是將粒狀或粉狀塑料加入機筒內(nèi)，并通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和機筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機器進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，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)過一定時間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品，從而得到所需的成品。目前注塑機的發(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)過程的自動化和省力
但所采用的技術手段，都離不開以計算機技術為基礎的自控技術。 在以往國內(nèi)的注塑機控制系統(tǒng)中，主要存在三種控制類型：
繼電器控制
單片機控制
PLC控制
注塑機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的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業(yè)發(fā)達國家，PLC在其自動化設備中的比例占首位。必將推動注塑機的長足進步和繁榮發(fā)展，為社會提供高質(zhì)量產(chǎn)品的同時，還可排除安全隱患、保障生命和財產(chǎn)、節(jié)約資源、保護環(huán)境，提供更加重要的無形的社會財富。不少用戶為了追求高效率的作業(yè)以保證工期的按時完成，寧愿投入更多的資金來購買進口注塑機或者跟國產(chǎn)新注塑機價格相當?shù)ぷ骺煽啃匀匀惠^高的國外二手注塑機，近幾年國外二手注塑機的進口和銷售走紅就是因為這個原因。近年來，隨著國外新型注塑機大量進入中國市場，中國用戶對國外注塑機的性能(如作業(yè)可靠性、效率等)有了較深入的了解。注塑機是注射成型的主要設備，它是塑料加工機械的典型代表。目前世界上80%的工程塑料制品采用注射成型加工技術進行生產(chǎn)。正是由于企業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪袑λ芰现破返膹娏倚枨?，以及塑料制品其原材料的來源也很豐富、廉價，極大地促進了塑料工業(yè)特別是塑料機械工業(yè)的不斷發(fā)展與進步，促進了塑料加工技術和工藝的不斷完善。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、木材并稱為四大工業(yè)材料。
關鍵詞:注塑機 PLC 自動控制技術 技術參數(shù)

AbstractInjection molding machine is t