學(xué)習(xí)總結(jié)]基于plc的注塑機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽
2025-01-13 02:32本頁(yè)面
【正文】 lt. In response to these problems, the graduate design of the control system of injection molding machine control system using PLC control. Through the programming to a variety of electrical protection and sensor signals as input, processes the output of the action. To improve the control of the system accuracy, reliability, and easy maintenance. This paper introduces the working principle of injection molding machine, an analysis of the traditional shortings of the relay control system, and finally given its PLC control system hardware and software design. Key words :injection molding machine； PLC； temperature test； stepping control 3 目 錄 第 1章 緒論 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。注塑機(jī)能加熱塑料，對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。直到 1932年，德國(guó)佛蘭茲 隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，注塑成型工藝和注塑機(jī)構(gòu)也不斷改進(jìn)和發(fā)展。實(shí)際上，塑料制品的目標(biāo)，塑料注塑機(jī)是實(shí)現(xiàn)的一種手段。這是注塑成型工藝技術(shù)上的一次突破。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界塑料產(chǎn)量的 30%用于注射成型。注塑機(jī)是目前塑料成型設(shè)備制造中增長(zhǎng)最快，產(chǎn)量最多應(yīng)用最廣的機(jī)種之一。 目前在國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶各個(gè)部門中都廣泛使用著各式各樣的塑料制品。近幾年來(lái)，由于工程塑料硬件的強(qiáng)度和精度等得到很大的提高，因而各種工程塑料零件的使用范圍在不斷擴(kuò)大。 注塑機(jī)的研究意義 隨著經(jīng)濟(jì)全球化的蔓延，中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境越來(lái)越好。 21世紀(jì)以來(lái)，塑料作為一種 新型材料，中國(guó)塑料工業(yè)在很多領(lǐng)域取得了令世人矚目的成就，實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。塑料制品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)值總額在輕工 19 個(gè)主要行業(yè)中位居第三，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售率 %，高于輕工行業(yè)平均水平。 6 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(chǎng)上均有競(jìng)爭(zhēng)能力。近年來(lái)，中小型注塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展非常迅速，就工藝參數(shù)而言，塑化能力、注射壓力等都有很大提高。 90 年代的注塑機(jī)正向節(jié)能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級(jí)自動(dòng)化方向發(fā)展。精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在 － ，超精密成型是在 － ，低噪音是指注機(jī)能在平穩(wěn)無(wú)撞擊和無(wú)振動(dòng)下工作，按規(guī)定在距離機(jī)器 1m左右的地方揮發(fā)油的噪音應(yīng)低于 70分貝。另外，微處理機(jī)在注塑機(jī)上的是注塑機(jī)的自動(dòng)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(zhǎng)最快，生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。 其加工過(guò)程是一個(gè)按照預(yù)定順序周期性的動(dòng)作。前一程序結(jié)束轉(zhuǎn)到后程序由限位開關(guān)或時(shí)間控制。 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)。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。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，從而導(dǎo)致制品溢邊或使制品精度下降。 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。電氣部分主要由動(dòng)力、動(dòng)作程序和加熱等控制所組成 。 注塑機(jī)開始工作時(shí)，監(jiān)控裝置（觸摸屏）首先根據(jù)本次生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行各種初始化（溫度設(shè)定、計(jì)件值清零、保壓時(shí)間設(shè)定等），然后PLC 控制器按一定時(shí)序發(fā)出控 制信號(hào)控制液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電磁閥和交流調(diào)功器的啟動(dòng)，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(dòng)機(jī)構(gòu)將開始生產(chǎn)的動(dòng)作步序。 圖 22 注塑機(jī) 控制系統(tǒng)原理框圖 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。 模具的開啟與閉合 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)完成接近開關(guān)工作。 預(yù)塑液壓馬達(dá)的動(dòng)作 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。 12 保模時(shí)間 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。 注塑料筒溫度 注塑機(jī)的料筒溫度是注塑機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。注塑機(jī)在生產(chǎn)的過(guò)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(guò) 400℃）。應(yīng)考慮的因素如下： 一、結(jié)構(gòu)合理 對(duì)于工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場(chǎng)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。對(duì)于以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)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 13 模塊，以及具有加減乘除運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔機(jī)的 PLC。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。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。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滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來(lái)很大方便。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，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行合理的選擇。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?。?duì)于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為開關(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。由于目前 I/O 點(diǎn)數(shù)較多的 PLC 價(jià)格 14 較高，若備用的 I/O 的點(diǎn)的數(shù)量太多將使成本增加。 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（見表 21
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