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基于三菱PLC的塑料注塑机系统设计与研究

内容摘要

塑料注塑系统主要包括送料、加热、移料、冷却、成型、出料等几个环节过程。传统的人工控制往往效率低下，且无法严格保证产品质量。因此，研究基于PLC的塑料注塑系统来提升自动化效率具有重要意义。

本文以小型塑料注塑系统为背景，设计了一种基于三菱公司FN1N-24MR-D型PLC的自动控制系统。本次设计在详细分析塑料注塑系统的工艺环节、加工流程的基础上，对所需的PLC硬件部分和相应的功能软件部分进行了整体设计。根据注塑系统工艺流程，对I/O地址进行了分配，并采用T形图的编程方式最终实现了系统各项功能的应用。本文所设计的PLC注塑系统结构简单、功能齐全，且后期功能扩展和维护较为方便，具有推广效用。

关键词：塑料注塑；三菱PLC；系统设计

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 4

1.1课题的背景及意义 4

1.2国内外发展现状 5

1.2.1国外塑料注塑行业发展现状 5

1.2.2我国塑料注塑行业发展现状 6

1.3本文的主要内容 6

2塑料注塑系统的总体设计 7

2.1塑料注塑系统的生产工艺概述 7

2.2塑料注塑系统控制需求分析 9

2.3总体设计方案 10

2.4系统器件选型 10

2.4.1PLC选型 10

2.4.2行程开关选型 11

2.4.3温度传感器选型 12

3系统硬件设计 12

3.1供电电路的设计 12

3.2PLC的I/O模块设计 13

3.3传感器模块设计 15

3.4控制模块设计 15

4软件程序设计 16

4.1系统控制总体设计 16

4.2各模块的程序设计 17

4.2.1行程1的位移和升降机1的升降子程序设计 17

4.2.2行程2的位移和升降机2的升降子程序设计 18

4.2.3其它部分子程序设计 19

5结论 20

参考文献 20

1绪论

1.1课题的背景及意义

自动控制技术已经随着世界科技的发展开始逐渐应用到各个行业中。随着自动控制技术的普及，工厂的技术水平和产品质量得到了很大地提高，进而有效地提高了劳动生产率和和产品的综合竞争力。因此，工业自动化技术的应用已经成为了增强工业生产力和竞争力的主要手段，并且有力的促进了企业和公司生产效率的提高。在工业自动化控制应用领域中，PLC由于其功能强大、易编程控制、通俗易学等优势而得到了广泛应用。它工作的核心流程都是以通用或专用的CPU作为处理器，通过对内部固化的程序、中断等流程进行解码，进而最终实现对通道的运算和数据存储[1]。对于我们常见的PLC控制系统，它相对于单片机、DSP等控制系统而言，最大的区别就是其内部编程思想是在继电器的工作原理上发展而来的，因此，更加适合于机械控制、电机控制、阀门控制、功率开关器件控制等开关型的控制场合。也正是因此，其在机械控制、电机控制电机控制、阀门控制、管道控制的行业受到了欢迎。

对于塑料注塑系统而言，其主要的实现过程原理就是将塑材首先进行加热为液体形态，然后灌到注塑模具中进行成型，之后通过降温处理使其成为固体后再取出，进而最终实现了对塑料的成型加工处理。随着注塑工艺流水线的不断成熟，应用的注塑技术也越来越先进，但其都是以高效稳定的工业自动化控制系统为前提来实现的。因此，注塑产品的质量若要得到有效保证，必须对相应的自动化控制系统进行深入的研究和升级。保证注塑产品能够严格根据自动系统固定的工艺流程进行加工是确保产品质量的核心部分。合理的进行自动化系统的设计则可以是注塑产品质量得到保证，有效降低人工劳动出错次数，减少产品的废品率，具有很高的经济效益和社会效益。而在注塑系统中，由于加热、行车移动和冷却部分涉及塑材的运输、加热、成型、冷却、出炉等全过程环节，因此对注塑系统的的移动、加热和冷却控制是注塑系统的核心关键部分。对注塑系统而言，早期都是采用传统的时间继电器、中间继电器、顺序继电器和接触器等硬件系统通过电气图纸连接后进行自动控制的。这种系统故障率较高，更换设备困难，容易发生电力安全事故且不容易进行功能的升级改进。如今采用PLC作为基础核心单元后，可以有效地解决上述缺点，并且成本低廉，开发简单运行，更为安全、可靠。因此，采用以PLC为核心的工业自动化控制系统，是注塑行业能够实现量产、高质的前提，也是促进其它行业更好发展的基础。因此，本课题正是基于此，采用PLC来实现注塑系统的高效自动控制[2]。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外塑料注塑行业发展现状