1、湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要塑料成型機(jī)（簡(jiǎn)稱注塑機(jī)），是集機(jī)、電、液于一體的典型系統(tǒng)，因具有能一次成型復(fù)雜制品、后加工量少、加工的塑料種類多等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為塑料成型加工的主要設(shè)備。傳統(tǒng)中小型注塑機(jī)電氣部分大多采用繼電器控制，隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，其缺點(diǎn)越來(lái)越顯著的表現(xiàn)出來(lái)，其主要表現(xiàn)為線路復(fù)雜，繼電器動(dòng)作慢、壽命短，系統(tǒng)控制精度差，故障率高，維修難度大等。針對(duì)上述問(wèn)題，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用PLC控制系統(tǒng)對(duì)注塑機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過(guò)FXGP-WIN-E編程以各種電氣保護(hù)和傳感信號(hào)作為輸入，各動(dòng)作工序作為輸出。提高了系統(tǒng)的控制精度，可靠性好，且易于檢修。本文介紹了注塑機(jī)的機(jī)件結(jié)構(gòu)和控

2、制要求,其次分析了注塑機(jī)的工作原理和工藝流程，最后給出了PLC控制系統(tǒng)的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞:注塑機(jī);PLC;步進(jìn)控制;FXGP-WIN-EAbstractPlastic molding machine (injection molding machine for short), is a mechanical, electrical and fluid in one typical system, because of the complexity can be a molding products, less processing, and processing various

3、types of plastics, etc., has become the plastic molding process major equipment. Traditional small and medium-sized electric injection molding machine used relays to control the most part, with the advances in electronic technology and development, its becoming more and more obvious shortcomings of

4、the show, the main line performance for the complex, slow relay, short life expectancy, the system control poor accuracy, the high failure rate, maintenance, etc. is very difficult. In response to these problems, the graduate design of the control system of injection molding machine control system u

5、sing 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,

6、 an analysis of the traditional shortcomings 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;FXGP-WIN-E37目 錄第1章 緒論11.1注塑機(jī)的發(fā)展史11.2課題的研究意義21.3 課題的研究?jī)?nèi)容3第2章 PLC的簡(jiǎn)介42.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)42

7、.2 PLC的工作原理42.3三菱FX2N系列PLC介紹5第3章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案63.1注塑機(jī)系統(tǒng)的基本組成和基本工作原理63.1.1注射部分63.1.2合模部分73.1.3液壓系統(tǒng)73.1.4控制系統(tǒng)73.2注塑機(jī)系統(tǒng)控制原理73.3注塑機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求83.3.1模具的開(kāi)啟與閉合83.3.2注射座的整進(jìn)與整退83.3.3注料桿的射進(jìn)83.3.4預(yù)塑液壓馬達(dá)的動(dòng)作83.3.5頂杠的頂出與復(fù)位93.3.6保模時(shí)間93.3.7注塑料筒溫度9第4章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)104.1 輸入輸出點(diǎn)的繼電器屬性104.2 PLC機(jī)型的選擇114.3 輸入輸出地址分配表124.4 主電路

8、的設(shè)計(jì)144.4.1 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制144.4.2 液壓閥控制閥的選型154.4.3 液壓馬達(dá)的選型164.4.4 液壓泵電機(jī)的選型164.5 控制電路的設(shè)計(jì)17第5章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)195.1 注塑機(jī)的動(dòng)作流程195.2 程序設(shè)計(jì)235.2.1 步進(jìn)指令的簡(jiǎn)單介紹235.2.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)235.2.2 步進(jìn)梯形圖的設(shè)計(jì)29第6章 系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試326.1 硬件和軟件的調(diào)試326.1.1 硬件的調(diào)試326.1.2 軟件的調(diào)試326.2 調(diào)試結(jié)果分析32總 結(jié)34謝 辭35參考文獻(xiàn)36第1章 緒論1.1注塑機(jī)的發(fā)展史它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料

9、制品的主要成型設(shè)備。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。最初的注射成型機(jī)是借助金屬壓鑄機(jī)的原理設(shè)計(jì)的，主要用來(lái)加工纖維硝酸酯和蠟酸纖維一類的塑料。直到1932年，德國(guó)佛蘭茲布勞恩工廠生產(chǎn)出自動(dòng)柱塞式臥式注塑機(jī)。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。塑料注塑機(jī)已經(jīng)成為制造塑料制品的主要手段之一，且發(fā)展成為最有前景的機(jī)器之一。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。1948年，注射機(jī)塑化裝置開(kāi)始使用螺桿至1959年第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注射成型機(jī)問(wèn)世。這是注塑成型工藝技術(shù)上的一次突破。推動(dòng)了注射成型加工的廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界塑料產(chǎn)量的30%

10、用于注射成型。注塑機(jī)的年產(chǎn)量占整個(gè)塑料成型機(jī)械產(chǎn)量達(dá)50%，個(gè)別國(guó)家竟達(dá)70%-80%。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。注射成型的特點(diǎn)如下：可一次成型外形復(fù)雜，尺寸精確，表面光潔的塑料制作；能成型帶有金屬嵌件，使之有良好的裝配性能和互換性，有利于塑料的應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)化；注塑成型的模具可快速更換，以便制造適應(yīng)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品；特別適宜工程塑料及特種塑料的成型，獲得有特殊性能，特殊用途的制品；自動(dòng)化程度較高，正產(chǎn)率高，智慧化程度高，可實(shí)現(xiàn)“無(wú)人化”管理。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。特別是辦公機(jī)器、照相機(jī)、汽車、儀表儀器、機(jī)器制造、

11、交通、通信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已向塑料化發(fā)展。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。預(yù)計(jì)今后隨著微型電子計(jì)算機(jī)的普及和汽車的輕型化，塑料硬件的使用范圍將會(huì)越來(lái)越廣，塑料工業(yè)電生產(chǎn)量也將迅速增長(zhǎng)，塑料的應(yīng)用將覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有部門，尤其在國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中有越來(lái)越重要的地位。1.2課題的研究意義隨著經(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。中國(guó)塑料工業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展,已形成門類較多、品種齊全的工業(yè)體系,同鋼材、水泥、木材等產(chǎn)業(yè)并駕齊驅(qū)成為基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)。2

12、1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。作為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè)，近幾年增長(zhǎng)速度一直保持在10%以上，在保持較快發(fā)展速度的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益也有新的提高。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97.8%，高于輕工行業(yè)平均水平。從合成樹(shù)脂、塑料機(jī)械和塑料 制品生產(chǎn)來(lái)看，都顯示了中國(guó)塑料工業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。 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。注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推動(dòng)注塑成型技術(shù)的進(jìn)步，為注塑制品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。在大型注塑

13、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。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。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。有的發(fā)展成超高系列，其注射壓力已451Mpa（4600kgf/cm），在這種設(shè)備上模腔壓力可到98Mpa(1000kgf/cm)，使注塑制品的次品率幾乎為零，可注塑0.10.2mm厚的薄件制品。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。所謂節(jié)能是指注塑機(jī)要節(jié)省泵的動(dòng)力，節(jié)約電

14、力。精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在0.010.001mm，超精密成型是在0.0010.0001mm，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。高級(jí)自動(dòng)化是指注塑機(jī)能遠(yuǎn)距離操作或無(wú)線操作，保證制品的精度、注塑工藝條件的穩(wěn)定性。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。注射成型工藝對(duì)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(dòng)化。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。1

15、.3 課題的研究?jī)?nèi)容注塑機(jī)是將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)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(jìn)，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(guò)一定時(shí)間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開(kāi)模取出制品，從而得到所需的成品。其加工過(guò)程是一個(gè)按照預(yù)定順序周期性的動(dòng)作。在加工周期中各程序段根據(jù)工藝要求的不同控制相應(yīng)的電磁鐵，有電磁鐵控制相應(yīng)的油泵閥門執(zhí)行相應(yīng)的操作。前一程序結(jié)束轉(zhuǎn)到后程序由限位開(kāi)關(guān)或時(shí)間控制。第2章 PLC的簡(jiǎn)介2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)1、中央處理單元(

16、CPU):中央處理單元 (CPU)是PLC的控制核心。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能：a. 接收并存儲(chǔ)從用戶程序和數(shù)據(jù)；b.檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。 2、存儲(chǔ)器: 可編程序控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器。存放系統(tǒng)軟件（包括監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋程序、故障診斷程序及其各種管理程序）的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放用戶程序（用戶程序存和數(shù)據(jù)）的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器，所以又分為用戶存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩部分。 3輸入接口電路: 輸入輸出信號(hào)有開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種，在我們實(shí)際涉及到的信號(hào)當(dāng)中，開(kāi)關(guān)量最普遍。

17、4輸出接口電路：可編程序控制器的輸出有：繼電器輸出(M)、晶體管輸出(T)、晶閘管輸出(SSR)三種輸出形式。5電源: PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。如FX1S額定電壓AC100V240V，而電壓允許范圍在AC85V264V之間。允許瞬時(shí)停電在10ms以下，能繼續(xù)工作。一般小型PLC的電源輸出分為兩部分：一部分供PLC內(nèi)部電路工作；一部分向外提供給現(xiàn)場(chǎng)傳感器等的工作電源。2.2 PLC

18、的工作原理PLC則是采用循環(huán)掃描的工作方式。一個(gè)掃描周期主要可分為兩個(gè)模式,分別是RNU模式和STOP模式,共五個(gè)工作階段。1 內(nèi)部處理階段：內(nèi)部處理階段 ，復(fù)位WDT（監(jiān)控定時(shí)器），檢查硬件、程序存儲(chǔ)器，正常則順序執(zhí)行用戶程序，不正常則轉(zhuǎn)到錯(cuò)誤處理程序。2 通信處理階段：通信處理階段 ，PLC與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。3 輸入刷新階段：在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新工作后，將關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，而這些變化必

19、須等到下一工作周期的輸入刷新階段才能被讀入。4 程序執(zhí)行階段：在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開(kāi)始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。5輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路（輸出映像寄存器），并通過(guò)一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。2.3三菱FX2N系列PLC介紹三菱FX2N系列PLC是由日本的三菱公司生產(chǎn)的一種小型化、高速、高性能的小型的PLC。其基本單元可以根據(jù)控制規(guī)模的大小外加擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能

20、單元構(gòu)成疊裝式的控制系統(tǒng)。三菱FX2N系列PLC軟組件主要有八大類，分別為輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、數(shù)據(jù)寄存器D、變址寄存器V、Z其中輸入繼電器X、輸出繼電器Y是八進(jìn)制的，其他的為十進(jìn)制。三菱FX2N系列PLC的基本指令有27種，步進(jìn)指令有2種，應(yīng)用指令有128種共298個(gè)。三菱FX2N系列PLC的編程語(yǔ)言主要有梯形圖和指令表兩種。指令表是由指令集合而成，且和梯形圖有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。梯形圖是用圖形符號(hào)及圖形符號(hào)間的相互關(guān)系來(lái) 表達(dá)控制思想的一種圖形程序，而指令表是圖形符號(hào)和他們之間關(guān)聯(lián)的語(yǔ)句表述。第3章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案3.1注塑機(jī)系

21、統(tǒng)的基本組成和基本工作原理注塑機(jī)示意圖如下：圖3-1 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖它主要由注射部分、合模部分、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似,它是借助螺桿(或柱塞)的推力,將已經(jīng)塑化好的熔融狀態(tài)(即粘流態(tài))的塑料注射入閉合好的膜腔內(nèi),經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)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去模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。3.1.1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)。因此注射裝置應(yīng)具有塑化良好，計(jì)量準(zhǔn)確的性能，并且在注射時(shí)對(duì)熔料能提供壓力和速度。注射裝置

22、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。3.1.2合模部分它是保證成型模具可靠地閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作，并頂出制品，即成型制品的工作部件。因?yàn)樵谧⑸鋾r(shí)，進(jìn)入?？刂械娜哿线€具有一定的壓力，這就要求合模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(kāi)，從而導(dǎo)致制品溢邊或使制品精度下降。合模裝置主要由模板、拉桿（哥林柱）、合模機(jī)構(gòu)（如機(jī)鉸）、制品頂出裝置和安全門、調(diào)模裝置組成。3.1.3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

23、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。3.1.4控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制注塑周期的順序及維持過(guò)程溫度、時(shí)間、壓力及速度于設(shè)定值。電氣部分主要由動(dòng)力、動(dòng)作程序和加熱等控制所組成。3.2注塑機(jī)系統(tǒng)控制原理本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要由液壓馬達(dá)、液壓閥、電磁繼電器、溫度傳感器、接近開(kāi)關(guān)、光柵開(kāi)關(guān)、三相異步電機(jī)、各種開(kāi)關(guān)、監(jiān)控顯示裝置（觸摸屏）和PLC控制器及其特許功能模塊等組成。注塑機(jī)開(kāi)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

24、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(kāi)始生產(chǎn)的動(dòng)作步序。注塑機(jī)控制系統(tǒng)的工藝流程圖如圖3-2所示。圖3-2 注塑機(jī)工藝流程圖3.3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。手動(dòng)模式時(shí)按下相應(yīng)的功能按鈕時(shí)，能完成相應(yīng)的操作，此模式一般為調(diào)試模具及維修時(shí)使用；自動(dòng)模式時(shí)，只需按下啟動(dòng)按鈕，注塑機(jī)就能按照調(diào)定的速度和壓力將相應(yīng)的動(dòng)作進(jìn)行到底，此模式一般多用在生產(chǎn)階段，工作流程如下：起始位置合模整進(jìn)注射保壓延時(shí)預(yù)塑整退啟模

25、頂出起始位置。3.3.1模具的開(kāi)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。開(kāi)模時(shí)：電磁鐵失電后，開(kāi)模油缸油路接通，在油壓的推動(dòng)下模具打開(kāi)。 3.3.2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(kāi)關(guān)工作。注射座整退時(shí)：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(kāi)關(guān)工作。3.3.3注料桿的射進(jìn) 注塑電磁鐵得電后，注料桿在油壓的推動(dòng)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(shí)間（保壓），使模具內(nèi)的塑料不會(huì)回流。 3.3.4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(kāi)始工作，帶動(dòng)注塑螺

26、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(kāi)關(guān)動(dòng)作，預(yù)塑完成。3.3.5頂杠的頂出與復(fù)位 頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動(dòng)下將模具內(nèi)的產(chǎn)品頂出。3.3.6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(kāi)模具，這一段時(shí)間為保模時(shí)間。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(shí)間有所不同，這就要求保模時(shí)間長(zhǎng)短可以調(diào)整。3.3.7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)。原料進(jìn)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(dǎo)致原料塑化不良。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

27、原材料的不同，可以對(duì)溫度作出調(diào)整（一般不超過(guò)400）。第4章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1 輸入輸出點(diǎn)的繼電器屬性第三章中介紹了注塑機(jī)的主要?jiǎng)幼骱凸に嚵鞒?，?jù)此可作出PLC輸入輸出繼電器屬性表。下表為輸入點(diǎn)繼電器屬性表。表4.1 輸入點(diǎn)繼電器屬性表序號(hào)名稱屬性代號(hào)1抽芯出位置開(kāi)關(guān)SQ12抽芯入位置開(kāi)關(guān)SQ23快開(kāi)模位置開(kāi)關(guān)SQ34慢開(kāi)模位置開(kāi)關(guān)SQ45開(kāi)模止位置開(kāi)關(guān)SQ56關(guān)安全門位置開(kāi)關(guān)SQ67低壓鎖模位置開(kāi)關(guān)SQ78高壓鎖模位置開(kāi)關(guān)SQ89鎖模終止位置開(kāi)關(guān)SQ910一級(jí)射膠位置開(kāi)關(guān)SQ1011二級(jí)射膠位置開(kāi)關(guān)SQ1112三級(jí)射膠位置開(kāi)關(guān)SQ1213溶膠終止位置開(kāi)關(guān)SQ1314頂針終止位置

28、開(kāi)關(guān)SQ1415退針終止位置開(kāi)關(guān)SQ1516倒索終止位置開(kāi)關(guān)SQ1617溶膠手動(dòng)按鈕SB118射臺(tái)前進(jìn)手動(dòng)按鈕SB219射臺(tái)后退手動(dòng)按鈕SB320頂針手動(dòng)按鈕SB421退針手動(dòng)按扭SB522倒索手動(dòng)按鈕SB623射膠手動(dòng)按鈕SB724鎖模手動(dòng)按鈕SB825開(kāi)模手動(dòng)按鈕SB926特快手動(dòng)按鈕SB1027調(diào)模向前手動(dòng)按鈕SB1128調(diào)模向后手動(dòng)按鈕SB12下表為輸出點(diǎn)繼電器屬性表。表4.2 輸出點(diǎn)繼電器屬性表序號(hào)名稱屬性代號(hào)1快速鎖模電磁閥電磁閥KA12開(kāi)模電磁閥電磁閥KA23射臺(tái)前進(jìn)電磁閥電磁閥KA34射臺(tái)后退電磁閥電磁閥KA45射膠電磁閥電磁閥KA56二級(jí)射膠電磁閥電磁閥KA67三級(jí)射膠電磁閥

29、電磁閥KA78溶膠電磁閥電磁閥KA89頂針電磁閥電磁閥KA910退針電磁閥電磁閥KA1011特快電磁閥電磁閥KA1112倒索電磁閥電磁閥KA1213高壓鎖模電磁閥電磁閥KA1314低壓鎖模電磁閥電磁閥KA1415抽芯出電磁閥電磁閥KA1516抽芯入電磁閥電磁閥KA1617快速開(kāi)模電磁閥電磁閥KA1718慢速開(kāi)模電磁閥電磁閥KA1819調(diào)模向前電磁閥電磁閥KA1920調(diào)模向后電磁閥電磁閥KA2021報(bào)警燈燈泡HL4.2 PLC機(jī)型的選擇隨著PLC控制的普及與應(yīng)用，PLC產(chǎn)品的種類和型號(hào)越來(lái)越多，而且功能也日趨完善。近年來(lái)，從美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家引進(jìn)的PLC產(chǎn)品及國(guó)內(nèi)廠家組裝或自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品已有

30、幾十個(gè)系列。其中三菱公司FX系列PLC聚集了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)，其基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度與寬度相同，它們的相互連接不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方體。其體積小，很適于在機(jī)電一體化產(chǎn)品中使用。FX2N系列的PLC為目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，能完成絕大多數(shù)工業(yè)控制要求。上市多年之后，價(jià)格有所下降，性價(jià)比較高。FX2N系列PLC有以下技術(shù)特點(diǎn)：(1)FX2N系列PLC采用一體化箱體結(jié)構(gòu)，其基本單元將CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口及電源等都集成在一個(gè)模塊內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，成本低，安裝方便。(2)FX2N系列PLC是FX系列中功能最強(qiáng)、運(yùn)行速度最快的PLC，

31、基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08us，超過(guò)了許多大、中型PLC。(3)FX2N的用戶存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到16KB，其I/O點(diǎn)數(shù)最大可擴(kuò)展到256點(diǎn)。(4)FX2N有多種特殊功能模塊，如模擬量輸入/輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、位置控制模塊、RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展板、模擬定時(shí)器擴(kuò)展板等。(5)FX2N有3000多點(diǎn)輔助繼電器、1000點(diǎn)狀態(tài)繼電器、200多點(diǎn)定時(shí)器、200點(diǎn)16位加計(jì)數(shù)器、35點(diǎn)32位加/減計(jì)數(shù)器、8000多點(diǎn)16位數(shù)據(jù)寄存器、128點(diǎn)跳步指針及15點(diǎn)中斷指針。(6)FX2N有128種功能指令，具有中斷輸入處理、修改輸入濾波器常數(shù)、數(shù)

32、學(xué)運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排序、PID運(yùn)算、開(kāi)平方、三角函數(shù)運(yùn)算、脈沖輸出、脈寬調(diào)制、串行數(shù)據(jù)傳送、校驗(yàn)碼及比較觸電等功能指令。(7)FX2N還有矩陣輸入、十鍵輸入、十六鍵輸入、數(shù)字開(kāi)關(guān)、方向開(kāi)關(guān)及7段顯示器掃描顯示等指令?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，本論文采用FX2N系列的PLC。根據(jù)注塑機(jī)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的要求，確定了系統(tǒng)所需的輸入、輸出設(shè)備，統(tǒng)計(jì)出所需的輸入信號(hào)的點(diǎn)數(shù)為28個(gè)，輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)為21個(gè)。故選擇輸入點(diǎn)為32、輸出點(diǎn)為32的型號(hào)為FX2N-64MR的PLC。4.3 輸入輸出地址分配表確定了PLC的型號(hào)后，便可分配PLC的輸入/輸出點(diǎn)的地址分配。其中輸入點(diǎn)地址分配如表4.3所示，輸出點(diǎn)

33、地址分配如表4.4所示。表4.3 輸入點(diǎn)地址分配序號(hào)輸入端點(diǎn)設(shè)備名稱功能說(shuō)明1X0SQ1抽芯出行程開(kāi)關(guān)2X1SQ2抽芯入行程開(kāi)關(guān)3X2SQ3快開(kāi)模行程開(kāi)關(guān)4X3SQ4慢開(kāi)模行程開(kāi)關(guān)5X4SQ5開(kāi)模止行程開(kāi)關(guān)6X5SQ6關(guān)安全門行程開(kāi)關(guān)7X6SQ7低壓鎖模行程開(kāi)關(guān)8X7SQ8高壓鎖模行程開(kāi)關(guān)9X10SQ9鎖模終止行程開(kāi)關(guān)10X11SQ10一級(jí)射膠行程開(kāi)關(guān)11X12SQ11二級(jí)射膠行程開(kāi)關(guān)12X13SQ12三級(jí)射膠行程開(kāi)關(guān)13X14SQ13溶膠終止行程開(kāi)關(guān)14X15SQ14頂針終止行程開(kāi)關(guān)15X16SQ15退針終止行程開(kāi)關(guān)16X17SQ16倒索終止行程開(kāi)關(guān)17X20SB1溶膠按鈕18X21SB2射

34、臺(tái)前進(jìn)按鈕19X22SB3射臺(tái)后退按鈕20X23SB4頂針按鈕21X24SB5退針按鈕22X25SB6倒索按鈕23X26SB7射膠按鈕24X27SB8鎖模按鈕25X30SB9開(kāi)模按鈕26X31SB10特快按鈕27X32SB11調(diào)模向前按鈕28X33SB12調(diào)模向后按鈕表4.4 輸出點(diǎn)地址分配序號(hào)輸出端點(diǎn)設(shè)備名稱功能說(shuō)明1Y0KA1快速鎖模電磁閥2Y1KA2開(kāi)模電磁閥3Y2KA3射臺(tái)前進(jìn)電磁閥4Y3KA4射臺(tái)后退電磁閥5Y4KA5射膠電磁閥6Y5KA6二級(jí)射膠電磁閥7Y6KA7三級(jí)射膠電磁閥8Y7KA8溶膠電磁閥9Y10KA9頂針電磁閥10Y11KA10退針電磁閥11Y12KA11特快電磁閥12

35、Y13KA12倒索電磁閥13Y14KA13高壓鎖模電磁閥14Y15KA14低壓鎖模電磁閥15Y16KA15抽芯出電磁閥16Y17KA16抽芯入電磁閥17Y20KA17快速開(kāi)模電磁閥18Y21KA18慢速開(kāi)模電磁閥19Y22KA19調(diào)模向前電磁閥20Y23KA20調(diào)模向后電磁閥21Y24HL報(bào)警燈4.4 主電路的設(shè)計(jì)4.4.1 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)一般為直接啟動(dòng)或減壓?jiǎn)?dòng)，對(duì)小容量電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)，但對(duì)于注塑機(jī)中應(yīng)用的容量較大的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，由于啟動(dòng)電流大，會(huì)引起較大的電網(wǎng)壓降，所以本論文采用減壓?jiǎn)?dòng)的方法，以限制啟動(dòng)電流。減壓?jiǎn)?dòng)的方法有很多，如定子繞組串電阻啟動(dòng)、自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)、星-

36、三角減壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形啟動(dòng)等。本設(shè)計(jì)采用星-三角減壓?jiǎn)?dòng)方式。啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定電壓的1/1.732，從而減小了啟動(dòng)電流。待啟動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間把電動(dòng)機(jī)換成三角形聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。注塑機(jī)的主電路如圖4.1所示。 圖4.1 注塑機(jī)主電路圖4.4.2 液壓閥控制閥的選型液壓控制閥（簡(jiǎn)稱液壓閥）是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動(dòng)方向，從而使之滿足各類執(zhí)行元件不同動(dòng)作的要求。液壓控制閥按其作用可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類，相應(yīng)地可由這些閥組成三種基本回路：方向控制回路、壓力控制回路和調(diào)速回

37、路。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。按控制方式的不同，液壓閥又可分為普通液壓控制閥、伺服控制閥、比例控制閥。根據(jù)安裝形式不同，液壓閥還可分為管式、板式和插裝式等若干種。 本設(shè)計(jì)中用到的液壓控制閥包括能完成模具開(kāi)/合、注射臺(tái)進(jìn)/退、頂杠頂出/復(fù)位電磁換向閥3個(gè)，注射杠注射的直通單向閥1個(gè)，油路壓力控制的溢流閥1個(gè)。經(jīng)過(guò)比較，決定對(duì)液壓控制閥的選擇如下： 24EO-B6H-T型二位四通換向閥3個(gè)， A-Ha10L型單向閥1個(gè)，YF-L8H1-S型溢流閥。4.4.3 液壓馬達(dá)

38、的選型液壓馬達(dá)是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來(lái)看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達(dá)工況；反之，當(dāng)液壓馬達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素-密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)類型來(lái)分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500rmin的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500rmin的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。

39、它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時(shí)可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn))，因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。本設(shè)計(jì)中用到一個(gè)完成注射杠預(yù)塑動(dòng)作的液壓馬達(dá)，經(jīng)過(guò)比較，決定選用XHM2-150型液壓馬達(dá)。4.4.4 液壓泵電機(jī)的選型油泵電機(jī)是注塑機(jī)的動(dòng)力的來(lái)源，主要從選用的電動(dòng)機(jī)

40、的功率、工作電壓、種類、型式及其保護(hù)電器考慮。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的需要，這里選用Y160L-4,額定功率為15KW，額定電壓為380V，電流為30A，額定轉(zhuǎn)速為1480rpm。電機(jī)采用星三角起動(dòng)方式，降低啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，使電機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)。油泵電機(jī)啟動(dòng)電路如圖4.2所示。圖4.2 油泵電機(jī)啟動(dòng)電路4.5 控制電路的設(shè)計(jì)PLC的外部接線如圖4.3所示。圖4.3 PLC外部接線圖第5章 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1 注塑機(jī)的動(dòng)作流程根據(jù)注塑機(jī)工藝流程圖制定出注塑機(jī)的動(dòng)作流程圖。可將動(dòng)作流程圖分為四個(gè)部分。在第一部分中，首先關(guān)安全門，之后進(jìn)行低壓鎖模，如果低壓鎖模出現(xiàn)故障，則注塑機(jī)開(kāi)模并且報(bào)警，待

41、故障排除后，動(dòng)作返回到關(guān)安全門；如果低壓鎖模沒(méi)有故障，則進(jìn)行高壓鎖模，高壓鎖模完成后，進(jìn)行鎖模終止。動(dòng)作流程如圖5.1所示。圖5.1 關(guān)安全門、低壓鎖模、高壓鎖?？刂屏鞒虉D鎖模終止后，射臺(tái)前進(jìn)到位，射膠時(shí)間啟動(dòng)，同時(shí)開(kāi)始進(jìn)行一級(jí)注射、二級(jí)注射、三級(jí)注射。如果射膠時(shí)間未到，則繼續(xù)射膠；如果射膠時(shí)間到，則射臺(tái)后退。動(dòng)作流程如圖5.2所示。圖5.2 射臺(tái)前進(jìn)、一級(jí)注射、二級(jí)注射、三級(jí)注射控制流程圖如果射臺(tái)后退成功則進(jìn)行溶膠、倒索，直到射臺(tái)后退終止，之后進(jìn)行延時(shí)冷卻；如果射臺(tái)后退沒(méi)有成功，則進(jìn)行延時(shí)冷卻。冷卻時(shí)間到，則分別進(jìn)行慢開(kāi)模、快開(kāi)模；冷卻時(shí)間未到，則繼續(xù)冷卻。動(dòng)作流程如圖5.3所示。圖5.3

42、射臺(tái)后退、溶膠、倒索、冷卻控制流程圖開(kāi)模動(dòng)作完成后，頂針動(dòng)作執(zhí)行并計(jì)數(shù)，然后退針。頂針次數(shù)完成后，則進(jìn)行時(shí)間延時(shí)，時(shí)間到則動(dòng)作返回到關(guān)安全門；頂針次數(shù)沒(méi)有完成，則繼續(xù)頂針計(jì)數(shù)。動(dòng)作流程如圖5.4所示。圖5.4 開(kāi)模、頂針、退針、關(guān)安全門控制流程圖由以上四個(gè)子流程圖組合起來(lái)，便得到注塑機(jī)整體的工藝流程圖。如圖5.5所示。圖5.5 注塑機(jī)動(dòng)作流程圖5.2 程序設(shè)計(jì)在實(shí)際工業(yè)控制系統(tǒng)中，會(huì)遇到系統(tǒng)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)較多，各工序之間關(guān)系復(fù)雜的情況，這時(shí)采用基本指令進(jìn)行設(shè)計(jì)較為困難。但如果可以將生產(chǎn)過(guò)程的控制要求按工序劃分成若干段，每一個(gè)工序完成一定的功能，在滿足轉(zhuǎn)移條件后，從當(dāng)前工序轉(zhuǎn)移到下道工序，那么實(shí)

43、現(xiàn)控制就容易多了，這種控制通常稱為順序控制。為了方便地進(jìn)行順序控制設(shè)計(jì)，許多可編程程序控制器設(shè)置了專門用于順序控制的指令。FX2NPLC在基本邏輯指令之外增加了兩條步進(jìn)指令，同時(shí)輔之以大量的狀態(tài)繼電器S，結(jié)合狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就很容易編出復(fù)雜的順序控制程序。本論文中通過(guò)設(shè)計(jì)出的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，設(shè)計(jì)出注塑機(jī)的步進(jìn)梯形圖。5.2.1 步進(jìn)指令的簡(jiǎn)單介紹三菱FX PLC步進(jìn)指令雖然只有兩條，但與其他指令配合后編程功能較為強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序控制程序設(shè)計(jì)。步進(jìn)梯形圖指令功能如表5.1所示。表5.1 步進(jìn)梯形圖指令指令符名稱指令意義STL步進(jìn)接點(diǎn)指令在順序控制程序上面進(jìn)行工序步進(jìn)型控制的指令RET步進(jìn)復(fù)位指令表

44、示狀態(tài)流程的結(jié)束，返回主程序（母線）的指令步進(jìn)指令雖然只有兩條，但是功能比較強(qiáng)大。每個(gè)狀態(tài)繼電器都有3個(gè)功能：驅(qū)動(dòng)有關(guān)負(fù)載、指定轉(zhuǎn)移目標(biāo)元件和指定轉(zhuǎn)移條件。5.2.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖又叫順序功能圖（SFC），它是用狀態(tài)元件描述工步狀態(tài)的工藝流程圖，通常由初始狀態(tài)、一系列一般狀態(tài)、轉(zhuǎn)移線和轉(zhuǎn)移條件組成。其中的每個(gè)狀態(tài)都提供了驅(qū)動(dòng)有關(guān)負(fù)載、指定轉(zhuǎn)移條件和指定轉(zhuǎn)移目標(biāo)三個(gè)功能。本論文依據(jù)動(dòng)作流程圖設(shè)計(jì)了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，并將其分為四個(gè)部分依次表示出來(lái)。根據(jù)圖5.1的動(dòng)作流程圖制出注塑機(jī)的低壓鎖模、高壓鎖模的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖5.6所示。圖5.6 注塑機(jī)的低壓鎖模、高壓鎖模初始狀態(tài)為S0，開(kāi)關(guān)X5

45、動(dòng)作后將安全門關(guān)上。合上低壓鎖模開(kāi)關(guān)X6，控制低壓鎖模電磁閥Y15動(dòng)作。如果低壓鎖模成功，則流程繼續(xù)，動(dòng)作運(yùn)行到S2狀態(tài)。如果低壓鎖模沒(méi)有成功，系統(tǒng)開(kāi)模電磁閥Y1動(dòng)作，并且報(bào)警燈Y24亮，之后合上X5開(kāi)關(guān)，關(guān)上安全門，重新回到S1狀態(tài)。低壓鎖模成功后，按下高壓鎖模開(kāi)關(guān)X7，控制高壓鎖模電磁閥Y14動(dòng)作。按下鎖模終止開(kāi)關(guān)X10，動(dòng)作運(yùn)行到S3狀態(tài)。根據(jù)圖5.2的動(dòng)作流程圖制出注塑機(jī)的射臺(tái)前進(jìn)以及一級(jí)射膠、二級(jí)射膠、三級(jí)射膠的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖5.7所示。圖5.7 注塑機(jī)的射臺(tái)前進(jìn)、射膠按下射臺(tái)前進(jìn)開(kāi)關(guān)X21，射臺(tái)前進(jìn)電磁閥Y2動(dòng)作。按下一級(jí)射膠開(kāi)關(guān)X11，控制一級(jí)射膠電磁閥Y4動(dòng)作，同時(shí)射膠時(shí)間計(jì)

46、時(shí)器T0動(dòng)作，開(kāi)始計(jì)時(shí)。按下二級(jí)射膠開(kāi)關(guān)X12，控制二級(jí)射膠電磁閥Y5動(dòng)作；X13控制三級(jí)射膠電磁閥Y6的動(dòng)作。如果射膠時(shí)間到，動(dòng)作運(yùn)行到S9狀態(tài)。如果射膠時(shí)間未到，則動(dòng)作返回到S7狀態(tài)，繼續(xù)射膠動(dòng)作的進(jìn)行。根據(jù)圖5.3的動(dòng)作流程圖制出注塑機(jī)的射臺(tái)后退、溶膠、冷卻狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖5.8所示。圖5.8 注塑機(jī)的射臺(tái)后退、溶膠、冷卻按下射臺(tái)后退開(kāi)關(guān)X22，控制注塑機(jī)射臺(tái)后退電磁閥Y3動(dòng)作。如果射臺(tái)后退動(dòng)作沒(méi)有成功，則動(dòng)作運(yùn)行到S12狀態(tài)；如果射臺(tái)后退動(dòng)作成功，則執(zhí)行溶膠開(kāi)關(guān)X20，控制溶膠電磁閥Y7動(dòng)作。按下倒索開(kāi)關(guān)X25，執(zhí)行倒索電磁閥Y13動(dòng)作。動(dòng)作運(yùn)行到S12狀態(tài)。倒索結(jié)束后，冷卻時(shí)間繼電器

47、T1動(dòng)作，開(kāi)始冷卻計(jì)時(shí)。如果冷卻時(shí)間到，則動(dòng)作運(yùn)行到S13狀態(tài)；如果冷卻時(shí)間未到，則動(dòng)作返回到S12狀態(tài)。根據(jù)圖5.4的動(dòng)作流程圖制出注塑機(jī)的開(kāi)模、頂針、退針、復(fù)位狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖5.9所示。圖5.9 注塑機(jī)的開(kāi)模、頂針、退針、復(fù)位按下X3慢開(kāi)模開(kāi)關(guān)，控制注塑機(jī)慢開(kāi)模Y21動(dòng)作執(zhí)行。按下X2快開(kāi)模開(kāi)關(guān)，控制注塑機(jī)快開(kāi)模Y20動(dòng)作執(zhí)行。按下開(kāi)模停止開(kāi)關(guān)X4，使注塑機(jī)停止開(kāi)模動(dòng)作執(zhí)行。按下頂針開(kāi)關(guān)X23，注塑機(jī)頂針電磁閥Y10執(zhí)行，同時(shí)計(jì)數(shù)器C0動(dòng)作，對(duì)頂針次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。按下退針開(kāi)關(guān)X24，注塑機(jī)退針電磁閥Y11執(zhí)行。如果頂針次數(shù)未到，則動(dòng)作返回到S15狀態(tài)，繼續(xù)頂針動(dòng)作；如果頂針次數(shù)到，則動(dòng)作運(yùn)

48、行到S17，開(kāi)始延時(shí)計(jì)時(shí)，時(shí)間到后，返回到初始狀態(tài)S0。最后，將各個(gè)部分組合到一起，便得到完整的注塑機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。如圖5.10所示。圖5.10 注塑機(jī)完整的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖5.2.2 步進(jìn)梯形圖的設(shè)計(jì)步進(jìn)梯形圖是根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)出來(lái)的。根據(jù)上一步設(shè)計(jì)出的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖分別作出相應(yīng)的步進(jìn)梯形圖，根據(jù)圖5.6的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可得到相應(yīng)步進(jìn)梯形圖，如圖5.11所示。圖5.11 注塑機(jī)鎖模梯形圖根據(jù)圖5.7的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的步進(jìn)梯形圖，如圖5.12所示。圖5.12 注塑機(jī)射臺(tái)前進(jìn)、射膠步進(jìn)梯形圖根據(jù)圖5.8的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的步進(jìn)梯形圖，如圖5.13所示。圖5.13 注塑機(jī)射臺(tái)后退、溶膠、冷卻步進(jìn)梯

49、形圖根據(jù)圖5.9的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的步進(jìn)梯形圖，如圖5.14所示。圖5.14 注塑機(jī)開(kāi)模、頂針、退針步進(jìn)梯形圖第6章 系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試6.1 硬件和軟件的調(diào)試6.1.1 硬件的調(diào)試接通電源，檢查三菱FX2N-64MR可編程控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。6.1.2 軟件的調(diào)試按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并進(jìn)行語(yǔ)法的檢查，正確后設(shè)置正確的通信口，將指令讀入到指定的可編程控制器ROM中，（在下載時(shí)確保實(shí)驗(yàn)箱的電源是打開(kāi)的和PLC的狀態(tài)是在STOP檔）再進(jìn)行下一步的調(diào)試。6.2 調(diào)試結(jié)果分析將硬件正確連接好和程序下載到PLC后就可以進(jìn)行整體的調(diào)試了. 初

50、始狀態(tài)為S0，開(kāi)關(guān)X5動(dòng)作后將安全門關(guān)上。合上低壓鎖模開(kāi)關(guān)X6，控制低壓鎖模電磁閥Y15動(dòng)作。如果低壓鎖模成功，則流程繼續(xù)，動(dòng)作運(yùn)行到S2狀態(tài)。如果低壓鎖模沒(méi)有成功，系統(tǒng)開(kāi)模電磁閥Y1動(dòng)作，并且報(bào)警燈Y24亮，之后合上X5開(kāi)關(guān)，關(guān)上安全門，重新回到S1狀態(tài)。低壓鎖模成功后，按下高壓鎖模開(kāi)關(guān)X7，控制高壓鎖模電磁閥Y14動(dòng)作。按下鎖模終止開(kāi)關(guān)X10，動(dòng)作運(yùn)行到S3狀態(tài)。按下射臺(tái)前進(jìn)開(kāi)關(guān)X21，射臺(tái)前進(jìn)電磁閥Y2動(dòng)作。按下一級(jí)射膠開(kāi)關(guān)X11，控制一級(jí)射膠電磁閥Y4動(dòng)作，同時(shí)射膠時(shí)間計(jì)時(shí)器T0動(dòng)作，開(kāi)始計(jì)時(shí)。按下二級(jí)射膠開(kāi)關(guān)X12，控制二級(jí)射膠電磁閥Y5動(dòng)作；X13控制三級(jí)射膠電磁閥Y6的動(dòng)作。如果

51、射膠時(shí)間到，動(dòng)作運(yùn)行到S9狀態(tài)。如果射膠時(shí)間未到，則動(dòng)作返回到S7狀態(tài)，繼續(xù)射膠動(dòng)作的進(jìn)行。按下射臺(tái)后退開(kāi)關(guān)X22，控制注塑機(jī)射臺(tái)后退電磁閥Y3動(dòng)作。如果射臺(tái)后退動(dòng)作沒(méi)有成功，則動(dòng)作運(yùn)行到S12狀態(tài)；如果射臺(tái)后退動(dòng)作成功，則執(zhí)行溶膠開(kāi)關(guān)X20，控制溶膠電磁閥Y7動(dòng)作。按下倒索開(kāi)關(guān)X25，執(zhí)行倒索電磁閥Y13動(dòng)作。動(dòng)作運(yùn)行到S12狀態(tài)。倒索結(jié)束后，冷卻時(shí)間繼電器T1動(dòng)作，開(kāi)始冷卻計(jì)時(shí)。如果冷卻時(shí)間到，則動(dòng)作運(yùn)行到S13狀態(tài)；如果冷卻時(shí)間未到，則動(dòng)作返回到S12狀態(tài)。按下X3慢開(kāi)模開(kāi)關(guān)，控制注塑機(jī)慢開(kāi)模Y21動(dòng)作執(zhí)行。按下X2快開(kāi)模開(kāi)關(guān)，控制注塑機(jī)快開(kāi)模Y20動(dòng)作執(zhí)行。按下開(kāi)模停止開(kāi)關(guān)X4，使注塑機(jī)停止開(kāi)模動(dòng)作執(zhí)行。按下頂針開(kāi)關(guān)X23，注塑機(jī)頂針電磁閥Y10執(zhí)行，同時(shí)計(jì)數(shù)器C0動(dòng)作，對(duì)頂針次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。按下退針開(kāi)關(guān)X24，注塑機(jī)退針電磁閥Y11執(zhí)行。如果頂針次數(shù)未到，則動(dòng)作返回到S15狀態(tài)，繼續(xù)頂針動(dòng)作；如果頂針次數(shù)到，則動(dòng)作運(yùn)行到S17，開(kāi)始延時(shí)計(jì)時(shí)，時(shí)間到后，返回到初始狀態(tài)S0?？?結(jié) 塑料行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展不可缺少的重要組成部分，塑料工業(yè)發(fā)展水平也代表著一個(gè)國(guó)家總體發(fā)展水平。目前，中國(guó)塑料產(chǎn)品生產(chǎn)總量在世界占有重要地位，但是，從原材料到模具制作，再到塑料設(shè)備和塑料生產(chǎn)工藝與西方發(fā)達(dá)國(guó)家還有著很大差距。尤其是高端材料和設(shè)備方面