【正文】 輸出，也可有多個(gè)輸出，但他們各自狀態(tài)不變。所謂順序控制設(shè)計(jì)法就是針對系順序控制統(tǒng)的一種專門的方設(shè)計(jì)法。其總控制是一步一步按進(jìn)順序行。注塑機(jī)的主電路如圖 31 所示。啟動時(shí)將電動 機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，加在電動機(jī)每相繞組上的電壓為額定電壓的 1/，從而減小了啟動電流。減壓啟動的方法有很多，如定子繞組串電阻啟動、自耦變壓器減壓啟動、星 三角減壓啟動、延邊三角形啟動等。通常 I／ O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對象的 輸入、輸出信號的實(shí)際需要，再加上 10％ ~15％的裕量來確定 。 PLC 機(jī)型 及 I/O點(diǎn)數(shù)的 選擇 PLC 機(jī)型的選擇 在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比的最優(yōu)化機(jī)型 ； 在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱龊?，建議選用整體式結(jié)構(gòu)的ＰＬＣ；其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的ＰＬＣ ； 對于開關(guān)量 控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換、Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換、加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī)就能滿足要求 ； 而在控制比較復(fù)雜，控制功能要求比較高的工程項(xiàng)目中（如要實(shí)現(xiàn)ＰＩＤ運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等），可視控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或高檔機(jī)。 PLC 采用與繼電器電路相類似的梯形圖編程比較直觀易懂。一般達(dá) 30 萬小時(shí)以上。總體上分為以下幾個(gè)過程： 慢速合模、快速合模、低壓慢速合模、高壓合模 注射座整體前移、注射 、 慢速注射 、 快速注射 、 保壓 、 預(yù)塑 、 防流延 、 注射座整體后退 、 開模 、 頂出 、 頂出缸前 、 螺桿的前進(jìn)與后退。合模過程是動模板慢速啟動、快速前移接近模板時(shí)，液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)為低壓慢速。 2 注塑機(jī)的工作過程 注塑機(jī)的整體布置圖如圖 11所示 圖 11 注塑機(jī)整體布置圖 注塑機(jī)上有安全門，只有檢測到安全門閉合的信息（用傳感器）合模缸才能工作，此時(shí)行程換向閥 6恢復(fù)常位。采用 “ 手動 ” 的操作模式，在注射座退回后，反復(fù)進(jìn)行預(yù)塑和對空注射，將料筒內(nèi)的余料盡量排干凈。 開車前應(yīng)做好：檢查各運(yùn)動部位（拉桿、導(dǎo)軌、導(dǎo)桿、油缸等）表面是否清潔，對運(yùn)動部件進(jìn)行潤滑，檢查緊固件是否松動，電路、油路、水管是否連接可靠，加熱裝置是否連接可靠，熱電偶與料斗接觸是否良好，檢查液壓裝置的油量，打開冷卻系統(tǒng)。 注塑機(jī)的使用 注射機(jī)的使用包括注射機(jī)的操作、注射機(jī)的工藝條件的調(diào)整、開車前的準(zhǔn)備和終了時(shí)的結(jié)束工作等 。注射成型工藝對各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并易于實(shí)現(xiàn)自動化。但不論哪種形式的注，其發(fā)方向都必須向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修方向發(fā)展。 注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推動注塑成型技術(shù)的進(jìn)步，為注塑制品的開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。根據(jù)此工藝流程圖，設(shè)計(jì)出注塑機(jī)的動作流程圖，根據(jù)動作流程圖寫出注塑機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，并依據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出步進(jìn)梯形圖 ， 實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)動作程序控制，將模糊控制等先進(jìn)控制理論應(yīng)用到注塑機(jī)料筒溫度控制中，并在注塑機(jī)全電氣化方面作了一些有益的嘗試。根據(jù)輸入輸出的數(shù)量、類型確定 PLC 的型號為 西門子 S7200 型 。 采用 PLC 來實(shí)現(xiàn)對注塑機(jī)各動作的控制。 目 錄 摘要 ........................................................Ⅰ 第一章 注塑機(jī)簡介 ...........................................1 注塑機(jī)的發(fā)展趨勢 .....................................1 注塑機(jī)的使用 .........................................1 注塑機(jī)的工作過程 .....................................2 第二章 可編程控制器簡介 .....................................3 PLC 的基本特點(diǎn) ........................................3 PLC 機(jī)型 及 I/O 點(diǎn)數(shù)的 選擇 ..............................3 PLC 機(jī)型的選擇 ....................................3 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)的選擇 ..............................4 第三章 S2Y250A 型注塑機(jī)的設(shè)計(jì) ..............................5 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的主電路圖 ..............................5 XS2Y250A 型注塑機(jī)工作流程 ...........................6 PLC 程序的順序控制設(shè)計(jì)法 ...........................6 順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟 ...........................7 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的輸入輸出分配表 ...........................8 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的語句表 ..................................10 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖 ..................................12 結(jié)束語 .......................................................18 參考文獻(xiàn) .....................................................19 I 摘 要 注塑機(jī)控制系統(tǒng)是注塑機(jī)整機(jī)的一個(gè)重要組成部分，其性能優(yōu)劣對整機(jī)至關(guān)重要 。本論文主要闡述了 XSZY250A 型注塑機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)控制問題。確定了 PLC 輸入和輸出接口的 屬性， 將注塑機(jī)的所有檢測開關(guān)、限位開關(guān)、手動操作開關(guān)和主令開關(guān)等，進(jìn)行確切地分類和編號，從而確定了 I/O 口的數(shù)量。軟件設(shè)計(jì)方面，根據(jù) 注塑機(jī)各個(gè)動作制出注塑機(jī)的工藝流程圖。 關(guān)鍵詞 ： 注塑機(jī)； PLC；自動控制系統(tǒng) 1 第一章 注塑機(jī)簡介 注塑機(jī)的發(fā)展趨勢 注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備，注塑機(jī)的技術(shù)參 數(shù) 和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。在大型注塑的技術(shù)發(fā)展方面，合模系統(tǒng)采用全液壓式或液壓 機(jī)械式，即曲軸連桿型式，兩者在市場上均有競爭能力。 微處理機(jī)在注塑機(jī)上的是注塑機(jī)的自動控制方面最重要的發(fā)展。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天，注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位，其生產(chǎn)總 數(shù)占整個(gè)塑料成型設(shè)備的 20%－ 30%，從而成為目前塑料機(jī)械中增長最快，生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。 開車前的準(zhǔn)備和終了時(shí)的結(jié)束工作 。 每次加工終了后，首先應(yīng)關(guān)閉料斗落料口的插板。其次，采用 “ 調(diào)整 ” 模式，使模具閉于自由狀態(tài)，然后切斷加熱電源，關(guān)閉油泵電機(jī)、總電源和冷卻水。液壓油才能進(jìn)入電液換向閥 5右位控制腔。確認(rèn)模 具內(nèi)無雜物時(shí)系統(tǒng)采用高壓合模。 YYYYYYYYYYYY YY 3 第二章 可編程控制器簡介 PLC 的基本特點(diǎn) 由于可靠性是用戶首選依據(jù)，應(yīng)此每個(gè) PLC 廠商都將可靠性作為第一指標(biāo)，以單片機(jī)為核心在硬件和軟件上采取大量抗干擾措施，提升 PLC 平均無故障時(shí)間。 PLC 具有邏輯判斷，定時(shí)，步進(jìn)，跳 轉(zhuǎn)，移位，記憶 四則運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等功能。采用積木式模塊或結(jié)構(gòu)具有較大的靈活性和擴(kuò)展性，可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求或運(yùn)行情況隨時(shí)對程序進(jìn)行再線修改不用改硬線。 4 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)的選擇 PLC 平均的 I／ O 點(diǎn)的價(jià)格還比較高，因此應(yīng)該合理選用 PLC 的 I／ O點(diǎn)的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的 I／ O 點(diǎn)最少，但必須留有一定的裕量。 5 第三章 S2Y250A 型注塑機(jī)的設(shè)計(jì) 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的主電路圖 電動機(jī)啟動一般為直接啟動或減壓啟動，對小容量電動機(jī)可直接啟動，但對于注塑機(jī)中應(yīng)用的容量較大的電動機(jī)來說，由于啟動電流大，會引起較大的電網(wǎng)壓降，所以本論文采用減壓啟動的方法，以限制啟動電流。 本論文采用星 三角減壓啟動方式。待啟動后按預(yù)先整定的時(shí)間把電動機(jī)換成三角形聯(lián)結(jié)，使電動機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。 圖 31 注塑機(jī)的主電路圖 6 XS2Y250A型注塑機(jī)工作流程 注塑機(jī)工作流程圖如下圖 32所示： 原 點(diǎn)閑 模射 臺 前 進(jìn)注 塑保 壓頂 塑射 臺 后 退開 模頂 針 前 進(jìn)頂 針 后 退復(fù) 位啟 動 按 鈕 S B 安 全 限 位 開 關(guān) S Q 1閉 模 終 止 限 位 開 關(guān) S Q 2射 臺 前 進(jìn) 終 止 限 位 開 關(guān) S Q 3延 時(shí) 1 s延 時(shí) 2 s加 料 限 位 開 關(guān) S Q 4射 臺 后 退 終 止 限 位 開 關(guān) S Q 5開 模 終 止 限 位 開 關(guān) S Q 6頂 針 前 進(jìn) 終 止 限 位 開 關(guān) S Q 7頂 針 后 退 終 止 限 位 開 關(guān) S Q 8Y V 1Y V 2Y V 3Y V 4Y V 5Y V 6Y V 7Y V 8 圖 32 注塑機(jī)工作流程圖 PLC 程序的順序控制設(shè)計(jì)法 如果一個(gè)控制 系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動作，且這些動作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，這樣的控制 7 系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)，也稱為步進(jìn)控制系統(tǒng)。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用很廣，尤其在機(jī)械行業(yè)，幾乎無例外地利用順序控制來實(shí)現(xiàn)加工的自動循環(huán)。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)一般有兩種思路：一是針對某一具體對象（輸出）來考慮（就像我們前面所用到的方法），另一種就是本課題所要介紹的功能圖設(shè)計(jì)法。一旦有一個(gè)變化，系統(tǒng)即轉(zhuǎn)入下一個(gè)狀態(tài)。 順序控制設(shè)計(jì)法的步設(shè)計(jì)驟 （ 1）步的劃分 順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件（輔助繼電器 M 或狀態(tài)器 S）來代表各步。步的這種劃分方法使代表各步的編程元件與各 PLC 輸出 狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關(guān)系。如某液壓滑臺的整個(gè)工作過程可劃分為停止（原位）、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步。 （ 2）轉(zhuǎn)換條件的確定 使系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件。如 SB、 SQ SQ SQ3 均為轉(zhuǎn)換條件。 （ 3）功能表圖的繪制 根據(jù)以上分析和被控對象工作內(nèi)容、步驟、順序和控制要求畫出功能表圖。畫功能圖一般步驟：①分析控制要求和工藝流程，確定功能圖的結(jié)構(gòu)《復(fù)雜系統(tǒng)需要》。③確定 步與步之間轉(zhuǎn)移條件及其關(guān)系。（可用輸出或狀態(tài)器）⑤解決循環(huán)及正常停車問題。 （ 4）梯形圖的編制 根據(jù)功能表圖，按某種編程方式寫出梯形圖 程序。 注塑機(jī)的控制系統(tǒng)輸入輸出分配表 輸入分配表如下圖 33所示： 圖 33 注塑機(jī)控制系統(tǒng)輸入分配表 慢速合模啟動 按鈕開關(guān) 慢速合模啟動 安全門 I02. 快速合模啟動 行程開關(guān) D低壓慢速合模 行程開關(guān) 高壓鎖模啟動 行程開關(guān) 射臺前移 啟動 壓力傳感 慢速注射啟動 壓力和溫度傳感 快速注射啟動 壓力和溫度傳感 停止注射啟動 按鈕開關(guān) 保壓啟動 壓力傳感 預(yù)塑啟動 壓力和溫度傳感 防延啟動 壓力傳感 射臺后退啟動 溫度傳感 慢速 1開模啟動 溫度傳感 慢速 2開模啟動 溫度傳感 快速開模啟動 行程開關(guān) 頂桿前進(jìn)啟動 行程開關(guān) 頂桿后退啟動 行程開關(guān) 停止啟動 按鈕開關(guān) 螺桿 前進(jìn)啟動 按鈕開關(guān) 螺桿后退啟動 按鈕開關(guān) 螺桿停止啟動 按鈕開關(guān) 9 輸出分配表如下圖 34 所示： 圖 34 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的 輸出分配表 電磁閥動作表如圖 35 圖 35 電磁閥動作圖 輸出閥 PLC 輸入閥 PLC YA1 YA2 YA3 YA4 YA5 YA6 YA7 YA8 YA9 YA10 YA11 YA12 YA13 YA14 動作 電磁鐵 YA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 合模 慢速 + + 快速 + + + 低壓 + +