塑料注塑成型生产线控制程序设计

III 毕 业 设 计 论 文 设计题目 设计题目 塑料注塑成型生产线控制程序设计的塑料注塑成型生产线控制程序设计的 设计设计 专专 业 业 班班 级 级 学学 号 号 姓姓 名 名 指导老师 指导老师 起讫日期起讫日期年年 月月 日 年日 年 月月 日日 III 摘摘 要要 电气工程是电气工业的产物 本课题研究了可编程控制器 PLC 在塑料注塑成型生 产线控制系统中的应用 在全球经济发展的大环境下 中国各个行业被其他国家的先进 技术影响的同时 越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实 基于 PLC 的塑 料注塑成型生产线控制系统的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关 所以本 次的设计对于注塑成型生产线控制系统的研究和发展来说具有现实意义 本文采用 PLC 控制系统设计注塑成型生产线的控制系统 因为采用 PLC 控制系统对 注塑成型生产线的操控很简单 从而使注塑成型生产线的经济发展的需要和社会发展 此外 该注塑成型生产线具有高可靠性 低功耗 长寿命 良好的环境适应性 适用于 注塑成型生产线的开发 以及注塑成型生产线利润也很高 从而使 PLC 的机可以得到更 好的发展 因此 本次的基于 PLC 的注塑成型生产线控制系统的设计在某种程度上面来 说具有重大的经济和社会意义 关键词关键词 PLC 塑料注塑成型生产线 控制系统 意义 III 目目 录录 摘要摘要 I I AbstractAbstract IIII 1 1 绪论绪论 1 1 1 1 本课题研究的目的 意义 1 1 2 国内外发展现状 3 1 3 应用 PLC 控制系统的优点 5 2 2 系统总体设计系统总体设计 1 11 1 2 1 注塑机控制系统概述 12 2 2 温度传感器 13 2 3 调功器 13 3 3 系统硬件的设计系统硬件的设计 1 14 4 3 1 器件的选型 12 3 1 1 PLC 的选型 12 3 1 2 电动机的选型 12 3 2 I O 输入输出点的分配 16 3 3 塑料注塑成型生产线控制接线图的确定 18 4 4 系统软件设计系统软件设计 2424 4 1 软件组成 25 4 2 系统控制流程图 25 4 3 设计 PLC 控制梯形图程序 30 结结 论论 3 31 1 致致 谢谢 3 32 2 参考文献参考文献 3 33 3 附附 录录 3 34 4 DOCUMENT TITLE 0 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 1 1 绪论绪论 电气工业是一个国家的重要产业 电气工业的发展无时不刻都在影响着国家经 济的发展 人类的进步离不开机械工业的发展 在全球经济发展的大环境下 中国各个 行业被其他国家的先进技术影响的同时 越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成 为现实 在新的市场需求的推动下 对物料进行改良和优化是当务之急 有大型物料拾 取装置生产企业对该装置的安全指标的有着一定生产的严格要求 在生产设备的企业 充分考虑到在设备运行中可能出现的问题 从而减少噪声污染引起的振动或不当操作设 备的现象等 可编程逻辑控制器 PLC 是一种新型的自动控制装置 它将传统的继电器控制技术 计算机技术和通信技术的结合 这是强化的功能 编程简单 使用方便 以及小尺寸 重量轻 功耗低 一系列优点 PLC 应用领域已经扩展到各种领域 PLC 在工业生产过 程中的发展 大量的开关顺序控制 它是按照操作的顺序的逻辑 并按照之间的逻辑关 系连锁保护动作的控制 及大量离散的数据采集 在传统上 这些功能是由气动或电气 控制系统来实现的 PLC 进行最基本的和最广泛的逻辑控制开关 它取代了传统的继电 器电路 逻辑控制 顺序控制 它可以用于单个设备的控制 也可用于机器控制和自动 化生产线 如注塑机 印刷机 装订器 智能窗帘相结合 粉碎 包装等 目前 PLC 已 广泛应用于石油 化工 钢铁 电力 建材 机械制造 汽车 纺织 交通运输 环保 及文化娱乐等行业广泛使用 1 11 1 本课题研究的目的 意义本课题研究的目的 意义 早在上世纪 人类已经发明了各种各样的塑料注塑成型生产线 可以说 该塑料注 塑成型生产线的发明是产业发展的结晶 给冲压模具工业的发展带来了很大的便利 服 务于人类的生活 随着社会的进步和科学技术的发展 在 21 世纪 塑料注塑成型生产线 已经完全改变 全自动塑料注塑成型生产线早已在现实生活中被使用 随着工业技术的 发展 我们利用现有的技术发展与商业用途的新型多功能工业塑料注塑成型生产线 实 现了大批量的塑料注塑成型生产线 塑料注塑成型生产线被广泛使用 主要用于各个生 产塑料模具的工厂 这要求该塑料注塑成型生产线运行平稳 注塑效果好 容量大 故 障低 可靠性高 噪音低 寿命长等优点 从而适应社会的需求和经济发展 1 21 2 国内外发展现状国内外发展现状 塑料注塑成型生产线行业在中国的建立的时间比较短 在很多中小型企业 市场的 1 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 洗礼和考验的程度不够 塑料注塑成型生产线企业管理水平与国际标准还有一定的差距 在客观认识国内塑料注塑成型生产线市场的需求空间和诸多问题的发展现状 与国际接 轨和发展就显得尤为重要 在过去的几年中 中国的塑料注塑成型生产线行业已经进入 了一个快速发展的时期 在国内外两大市场具有良好的发展势头 相关负责人表示 随 着近几年的价格调整 原材料价格上涨 运输和人力成本不断上升 使中国的塑料注塑 成型生产线的发展是一个新的功能 如下所示 一 生产和销售规模日益扩大 信息技术 为了提高品牌知名度 塑料注塑成型生产线企业都采用了大量的营销策略 例如 塑料注塑成型生产线店铺装修文化 导购 市场营销活动 信息技术 服务意识 运用 现代技术和手段 以高要求 高消费客户群提供个性化服务 塑料注塑成型生产线企业 也不断从国外著名品牌营销战略 服务技能的学习 努力提高自己的营销服务水平 大 型 大规模工业化生产的机械化 信息化管理的现代化 是塑料注塑成型生产线企业做 大做强的必然选择 二 发展环境趋好 近年来 国家先后出台了一系列政策 以确保增长 扩大国内需求 调整的总体要 求 结构 保持经济平稳较快发展的政策 这对于塑料注塑成型生产线行业的发展显著 此外 塑料注塑成型生产线下乡的实施和全国各地的建设 为低碳 环保的塑料注塑成 型生产线行业必将得到大力推广和重视 三 出口稳步增长 虽然塑料注塑成型生产线的出口还处于起步阶段 具有广阔的发展空间 中国的塑 料注塑成型生产线企业的高度重视 以提高产品质量 不断追求生产高档次 高品质的 产品 有些产品在质量和风格可与国际品牌的卧室的门完全可以媲美 一些发达国家采 购势头越来越强 这是扩大塑料注塑成型生产线出口非常有利 四 人才储备的重视 塑料注塑成型生产线行业起步比较低 行业整体素质不高 粗放型经济增长方式 抄袭的产品 常见的现象 同质化 因此 许多新的功能可以从上面可以看出 中国的 塑料注塑成型生产线市场依旧非常看好 注重产品质量和售后服务 提高行业的整体素 质等方面 可以加快我国塑料注塑成型生产线机械工业水平和国际铁路速度快 国际化 也是我们的一个挑战 要充分利用国际和特点 加强和交流的机会 努力提高国际化视 野和国际化发展布局 2 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 1 3 1 3 应用应用 PLCPLC 控制系统的优点控制系统的优点 与传统的塑料注塑成型生产线相比 可编程控制器在工业塑料注塑成型生产线上的 优势有以下几个方面 1 高可靠性 可编程控制器为一体的现代化大型集成电路技术的结果很强的抗干扰 能力 采用了先进的抗干扰技术的内部电路 具有很高的可靠性 2 完备 功能齐全 可编程控制器开发的应用 已经形成了各种规模的大 中 小 系列产品 可以在各种工业控制场合 除了逻辑处理功能 最现代可编程逻辑控制器具有完善的数据计算功能 可以在各 种数字控制区域使用 2 2 系统总体设计系统总体设计 2 12 1 注塑机控制系统概述注塑机控制系统概述 注塑机控制系统是整机的一个重要部分 主要存在三种控制类型 1 继电器控制 2 单片机控制 3 PLC 控制 在现代控制系统 都没有使用 因为其自身的局限性的前两种方法 而更多的是采 用 PLC 控制系统 它是一种工业控制机 具有较强的抗干扰能力 工作高 平均无故障 时间长 可以在恶劣的环境下工作 并能与计算机网络工作 此外 PLC 系统可以大大缩 短了系统的设计中 加速工作进度 在这种设计中 我们使用的可编程控制系统 注塑 机的控制通常指的是电动液压控制 即 从液压和电气控制的部件 注塑机的控制系统 是为了确保根据本方法的要求 压力 速度 温度 时间等 和动作程序 准确和有效 的控制系统的注塑机 目前注塑机的发展主要集中在 1 提高制品尺寸精度和稳定性 2 提高速度 缩短成型周期 3 生产过程 在生产过程中使用的技术手段自动化不是从基于计算机技术的控制技术分离 因此 在注塑成形机的控制已成为注塑机的发展非常重要的内容 其中包括动作程序控制 如 模具 注射的开始和结束 保持压力等 和过程控制 例如 注射过程的速度和过程控 制等 两方面 3 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 2 2 2 2 温度传感器温度传感器 传感器技术是一个正在迅速发展的新的高科技技术 这是三大支柱的现代信息产业 与通信技术和计算机技术 温度传感器是最早开发 应用最广泛的类型的传感器 在半 导体的技术 已经开发出一种 semiconductorthermocouple 传感器 PN 结温度传感器和集 成温度传感器 在本文中 温度传感器被用来精确地测量温度 温度测量和控制 热电 偶温度传感器是最常用在工业生产中的温度测量仪的使用 其特点是测量精度高 因为 与物体直接接触的 热电偶不受媒介物的影响 测量范围宽 常用的热电偶从 50 到 1600 可连续测量 高达 2800 例如钨铼 测定为 269 度 如金 铁镍铬 一些特 殊的热电偶最小 结构简单 使用方便 热电偶通常由两种不同的金属导线 并且不受 尺寸和外保护套 这是使用非常方便的开始限制 热电偶是一种温度传感器 它可以将 温度信号转换成热电位信号 通过与电测量仪器的合作 该温度可以测量 热电效应是 热电偶温度测量的基本原理 在一个封闭的回路的两种不同的材料 B 和 A 组成 当 A 和 在不同的温度 T 和要在两个触点的 B 在循环会产生热势 这就是所谓的塞贝克效应 导 电体 A 和 B 被称为热电极 在较高温度下的一端 该工作端通常焊接在一起 温度的下端 被称为自由端 通常在恒定的温度 根据热电势和温度函数的关系 可制成热电偶分 度表 的条件下 获得的分度工作台的自由端的温度是为了 0 不同的热电偶具有不同 的分度表 2 32 3 调功器调功器 功率调节器是一个装置 用于调整所述盘安装功率调节装置 其被施加到晶闸管 也称为 SCR 与它的触发控制电路的负载功率 在电子设备 晶闸管的重要作用 也称 为可控硅 英文缩写 SCR 被广泛用于各种生产部门的 正成为不可缺少的装置 用于自 动化和效率 的晶闸管交流电压调节主电路由三组反并联的可控硅或三个双向晶闸管的 这三个部门的 6 端子可连接成不同的形式 1 1 a 是 B 型 1 1 开关控制模式 用于控制通断模式 并在晶闸管的每个分支晶闸管的连续性的状态持续了一段时间 负 载电压是相同的晶闸管的导通期间的电源电压和晶闸管的负载电压为 0 的负载的功率可 以通过晶闸管的周期性切换来调节 T 可控硅 AC 电源电压通断周期为 TC 其包含总共 N 交流电周期 也就是 TC NT 每个 TC 中晶栅极具有一个 AC 周期为导通状态 由电压有效值 UO 得到的负荷 在一 定的情况下 n 可以实现通过改变对应于与 TC 时间调节输出电压有效值的目的电源开关 晶闸管交流电压调节器采用零触发电路 周波数控制模式 输出 0 100 可以调整正弦 4 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 波组的电压和电流 以使从电源负载的平均值可连续调节 功率调节器避免缺乏所引起 的相位控制 这使得瞬变浪涌电流和二角的射频干扰 当晶闸管被触发 DT 大大降低 它用于自动控制在镍铬或铁镍铝电阻材料用于电加热器的加热元件的温度 用 PID 温度 控制器或计算机 温度传感器和电加热器的闭环温度控制系统 温度控制精度可达到 0 5 1 利用在使用中晶制动器调节器的最新的温度控制的显然是受欢迎 主要用于加热控制工 业电炉 大型风机水泵软启动节能运行控制等 负载类型可以是三相阻性负载 三相感 性负载及三相变压器负载 三相负载可以是中心地面负载 中心未连接到负载 所述内 三角负载和外部负载三角形 如 盐浴炉 感应炉 淬火炉温度控制 温度控制热处理炉 温 度控制的玻璃的制造方法 石油化工机械 电压 电流 功率 光连续控制 恒流恒功率 控制等 3 3 系统硬件的设计系统硬件的设计 3 13 1 器件的选型器件的选型 3 1 13 1 1 PLCPLC 的选型的选型 本次设计的日本三菱公司的 FX2N 用于生产 FX2N 32MR 系列 PLC 模型中的模型 PLC 有 8 个输入接口和 8 个输出接口 继电器的输出接口类型 FX2N 系列是最先进的 FX 系列 PLC 的家庭 因为 FX2N 系列具有以下特点 最大范围的标准功能 程序执行速度 完全互补 的通信功能 适用于不同的国家和满足个人需要的大量的特殊功能模块 具有较强的灵活 性和控制能力 3 1 23 1 2 电动机的选型电动机的选型 塑料注塑成型生产线的电动机用于单相电容运转异步电动机的运行 3 6 公斤的塑料 5 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 注塑成型生产线设计容量 电动机额定功率 180w 清洗速度 175r min 1200r min 总之 选择 yy104 180 型单相电容运转异步电动机 额定功率为 180w 额定电压 220v 额定转速 1350r min 额定电流 1 7a 3 23 2 I OI O 输入输出点的分配输入输出点的分配 本次设计的塑料注塑成型生产线控制系统的 I O 输入输出分配表的具体情况如下图 所示 3 33 3 塑料注塑成型生产线控制接线图的确定塑料注塑成型生产线控制接线图的确定 在系统软件设计过程中 首先根据系统控制要求和工艺流程设计出系统顺序功能图 然后根据顺序功能图设计出梯形图 接线示意图如图所示 4 4 系统软件设计系统软件设计 6 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 可编程控制器是操作的扫描模式 并可以在同一时间控制多个模块 在扫描时间的 整个过程中 不同的输入的检测信号 可以确定该信号进入不同的分支 主程序包含多 个程序 所以它不仅可以提高编程的灵活性 并减少不必要的重复代码 而且也容易对 软件的修改后扩展系统 该系统主要是为接收的所述控制参数上电脑 和完整的太阳能 热水器温度 液位测量和控制任务 4 4 1 1 软件组成软件组成 软件系统通常分为两类 一类是系统软件 另一种是应用软件 系统软件是指操作 系统 编程系统 并且计算机密切相关的程序 系统软件一般由计算机制造商或各种软 件公司提供的 具有一定的通用性 不需要自己写 在本文中 日本的三菱 Co 的 PLC 时 系统软件是由三菱公司提供 应用软件是多种根据实际问题需要解决用户写的程序 在计算机控制系统 每个控 制对象或控制任务必须具有相应的控制程序 使用这些控制程序 以完成对象的不同要 求 这个过程通常被称为应用程序 主要是根据太阳能热水器的各种输入和输出状态本 主题准备 PLC 的梯形图 4 24 2 系统控制流程图系统控制流程图 1 主程序控制系统流程图如下图所示 7 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 4 34 3 设计设计 PLCPLC 控制梯形图程序控制梯形图程序 8 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 9 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 结结 论论 在最近的一段时间的毕业设计 使我们充分把握的设计方法和步骤 不仅复习所学 的知识 而且还获得新的经验与启示 在各种软件的使用找到的资料或图纸设计 会遇 到不清楚的作业 老师和学生都能给予及时的指导 确保设计进度 本文所设计的是塑 料注塑成型生产线控制程序设计的设计 通过初期的定稿 查资料和开始正式做毕设 让我系统地了解到了所学知识的重要性 从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易 需要不断钻研 不断进取才可要做的好 总之 本设计完成了老师和同学的帮助下 在 大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学 是大家的帮助才使我的论文得以通过 10 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 致致 谢谢 至此在论文完成之际 向我的导师表示由衷的感谢 真心的感谢我的导师这年来我 谆谆教导 感谢我敬爱的老师 您不仅在学习学业上给我以精心的指导 同时还在思想 给我以无微不至的关怀支持和理解 给予我人生的启迪 使我在顺利地完成大学阶段的 学业同时 也学到了很多有用的做人的道理 明确了人生目标 知道自己想要什么了 不再是从前那个爱贪玩的我了 导师严谨求实的治学态度 锐意创新的学术作风 认真 加负责 公而忘私的敬业精神 豁达开朗的宽广胸怀 平易近人 经过近半年努力的设 计与计算 查找了各类的塑料注塑成型生产线控制系统的设计资料 论文终于可以完成 了 我的心里无比的激动和开心 虽然它不是最完美的 也不是最好的 但是在我心里 它是我最珍惜的 因为我自己已经尽力的做了 它是我用心 用汗水成就的 也是我在 大学四年来对所学知识的应用和体现 四年的学习和生活 不仅丰富了我的知识 而且 锻炼了我的个人能力 更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多有 用的知识 在此对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意 谢谢各位同学老师 11 江苏工程职业技术学院毕业设计 论文 塑料注塑成型生产线控制系统的设 计 参考文献参考文献 1 成大先 PLC 设计手册 单行本 机械传动 M 北京 化学工业出版社 2004 2 濮良贵 纪名刚 塑料注塑成型生产线控制系统的研究 第七版 M 北京 高等教育 出版社 2001 3 刘鸿义 材料力学 第三版 上 下册 M 北京 高等教育出版社 1991 4 甘永立 控制系统的创新设计 M 上海 上海科学技术出版社 2005 5