plc的毕业设计说明书6.1.doc

1 引言 1.1 注塑机简介 自从二十世纪五十年代工业技术的改革，塑料注射成型机(简称注塑机)已经发展了五十多年了。注塑机是一个集机、电、液于一体的典型系统,因具有一次能够成型复杂制品、后加工量少、加工的塑料种类多等特点,自问世以来,发展极为迅速,目前己成为塑料成型加工的主要设备。迄今为止，用这种方法生产出来的产品覆盖了几乎40%的我们日常生活中的塑料制品。 注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品（保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料，以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差）。 一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。 注射装置：它的主要作用是使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将熔料注射入模具中。它主要由塑化部件（机筒、螺杆或柱塞、喷嘴等）、料斗、螺杆传动装置（油马达等）、注射油缸、注射座移动油缸等组成。 合模装置：它是保证成型模具可靠的闭合和实现启闭模动作以及取出制品的部件。由于熔料以很高的压力注入模腔中，为了锁紧模具而不致使制品产生飞边或影响制品质量，就要对模具施加足够的锁紧力（即合模力）。合模装置主要包括固定模板、移动模板、后墙板、连接前后模板用的拉杆、合模油缸、顶出油缸、调模装置等组成。 液压系统和电气控制系统：它是保证注塑机按工艺过程预定的要求（如压力、速度、温度、时间等）和动作程序准确有效的进行工作而设置的动力和控制系统。 1.2 课题研究的意义 由于注塑过程是一个非稳定、非恒温的过程,在合模、注射、升(降)温等各生产过程中的工艺参数将直接影响塑料制品的品质,因而对注塑机的控制系统提出了很高的要求。目前，许多国产注塑机的动作控制系统仍然采用继电器来完成开关量的逻辑运算以实现系统控制。随着电子技术的不断进步和发展，此传统控制方法的缺点越来越显著地表现出来，如维修量大，继电器寿命短，接线相当复杂。采用有触点的开关动作，工作频率低，可靠性差，易出故障。继电器动作慢，定时不准确，系统控制精度差等。因而，对注塑机的控制系统进行改造很有研究必要。 1.3 主要研究任务 ① 分析注塑机的工艺流程，拟订控制系统的总体方案。 ② 硬件部分设计。包括统计I/O点，选择PLC机型，进行I/O定义号分配，绘制I/O模块接线图，设计主电路图和液压控制回路。 ③ 软件部分设计。即编写控制系统梯形图程序。 2 课题总体方案设计 注塑机生产一个产品一般要经过闭模、注射台前进、注射、保压、解压、注射台后退、开模等工序。这些动作的完成均由电磁阀控制液压回路来完成。注塑机的工作方式有手动和自动循环两种形式。其自动循环时的工艺流程如图2.1所示。 图2.1 注塑机自动循环状态工艺流程 从图中可以看出，注塑机的控制过程是顺序控制。能够实现这个要求和控制功能的方法很多，如继电器、PLC、单片机等。 传统的继电器控制价格低廉，它是针对一定的生产机械，固定的生产工艺而设计，采用硬件接线方式安装而成，为接线程序控制，只能进行开关量的控制，接线多，可靠性差，修改不容易，维修不方便。 单片机控制是程序存储控制，在设计时硬件和软件均要设计，抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套。 PLC控制有如下的优点： ① 抗干扰能力强和可靠性强 ② 采用模块化组合式结构，使系统构成十分灵活、可根据需要任意组合、易于维修、易于实现分散式、异地控制 ③ 编程简单、使用方便 ④ 扩充方便、组合灵活 ⑤ 体积小、重量轻、功耗低 ⑥ 具有很高的性能价格比 通过上述综合比较，继电器控制虽然价格最低，但是它修改不容易，维修不方便；单片机控制虽然能够满足要求，但是它设计复杂，抗干扰性差，在软硬件开发时对人员的技术水平要求较高，一般应具有一定的计算机专业知识，不通用；PLC控制不仅综合了以上两种控制方法的优点，还克服了它们的不足，所以，最终我选择了用PLC来控制。 3 硬件系统的设计 3.1 PLC机型的选择 机型选择时要考虑功能要求、I/O点数和内存等几项内容。 ① 注塑机的功能确定 注塑机生产一个产品一般要经过闭模、注射台前进、注射、保压、解压、注射台后退、开模等工序。这些动作的完成均由电磁阀控制液压回路来完成。本设计中的液压油泵电机由交流接触器完成开、停控制。油泵电机接触器、各液压阀上的电磁铁得电和时间继电器动作与否均由PLC控制。工作方式要求除了自动工作方式外，为了便于设备的调整及单件产品生产，