注塑机PLC程序设计说明书(20210315152335)

1、齐齐哈尔大学课程设计（论文）机床电器与可编程控制技术课程设计说明书设计题目：注塑机 PLC程序设 计 者：吕东洋指导教师：吴志东齐齐哈尔大学机电工程学院机械电子工程专业 机电 131 班 2016年 6 月 14 日机床电器与可编程控制技术课程设计任务书适用专业：机械电子工程设计题目：注塑机PLC程序一、设计前提：掌握本课程所学知识二、设计内容：1. 零件图2张2. 课程设计说明书1份三、课程设计工作计划第17周，周一、二：绘制零件图第17周，周三、四、五：撰写课程设计说明书草稿第18周，周一、二：修订并完善课程设计说明书第18周，周三、四：制定最终版本第18周，周五：进行课程设计总结 四、相

2、关教材及参考书目：1. 机床电器与可编程控制技术李西兵、郭强主编，电子工业 出版社；2. PLC原理及应用李长久主编，机械工业出版社；3. 机床电气控制技术，齐占庆主编，机械工业出版社；4电气控制与PLC原理及应用，常文平编著，西安电子科技 大学出版社齐齐哈尔大学课程设计（论文）注塑机是注塑成型的主设备，注塑机的技术参数和性能与塑料性质和注塑 成型工艺有着密切的关系。注塑成型设备的进一步完善和发展必将推动注塑成 型技术的进步，为注塑制品的开发和应用创造条件。在大型注塑的技术发展方 面，合模系统采用全液压式或液压 -机械式，即曲轴连杆型式，两者在市场上 均有竞争能力。但不论哪种形式的注，其发方向

3、都必须向低能耗、低噪音、锁 模力容易控制、运行平稳、安全可靠和便于维修方向发展。近年来，中小型注 塑机的技术发展非常迅速，就工艺参数而言，塑化能力、注射压力等都有大提关键词：注塑机；液压;塑化AbstractInjection molding machine is the main equipment of the injection molding machine, the tech ni cal parameters and performa nee of the injectio n moldi ng machi ne and plastic properties and injecti

4、o n moldi ng process has a close relati on ship. The further improvement and development of injection molding equipment will promote the progress of injectio n moldi ng tech no logy, and create con diti ons for the developme nt and application of injection products. In the development of large-scale

5、 injection molding tech no logy, the mold closi ng system adopts full hydraulic or hydraulic - mecha ni cal type, that is, cran kshaft connecting rod type, both in the market have competitive ability. But no matter what form of n ote, the direct ion of its developme nt must be low en ergy consumptio

6、n, low noise, easy to control the clamping force, stable operation, safe and reliable and easy to mai ntain the directi on of developme nt. I n rece nt years, the developme nt of small and medium-sized injectio n moldi ng mach ine tech no logy is very rapid, on the technical parameters, the plastic

7、capacity, injection pressure and so on have greatly improved.Keyword: Injection molding machine； Hydraulic； Plasticizingii齐齐哈尔大学课程设计（论文）目录摘要 IAbstract 第一章设计要求、任务仁1.1设计要求1.1.2设计任务1.第二章相关技术概况仁2.1注塑机控制系统简介 1.2.2可编程序控制器的概述 2.2.3温度传感器简介 2.2.4调功器的简介.3.2.5本课题的主要内容.4.第三章 硬件设计 5.3.1 注塑机的机械结构 5.3.1.1 注射部分.5.3

8、.1.2合模部分6.3.1.3 液压系统6.3.1.4控制系统6.3.2元器件的选型和I/O 口分配表6.3.3硬件接线图.9.3.4控制电路10第四章注塑机的PLC控制设计 114.1 PLC机型选择的原则 1.14.2 PLC容量选择124.3元器件的选型124.3.1温度传感器的选型 124.3.2液压阀控制阀的选型134.3.3液压马达的选型1.34.3.4 液压泵电机选型 1.44.3.5热继电器.144.3.6触摸屏154.3.7中间继电器 154.3.8行程开关.15439接触器15第五章软件设计 165.1软件设计原理 165.2各功能梯形图17第六章 注塑机的操作规程 186

9、.1开机操作186.2停机操作196.3注意事项19第七章注塑机控制系统的抗干扰措施 197.1概述197.2抗干扰措施207.3软件设计20参考文献2.3.附录A PLC控制系统程序梯形图24附录B PLC控制系统程序清单28齐齐哈尔大学课程设计（论文）第一章设计要求、任务1.1设计要求(1) 控制注射机的启、闭模、射台前进、注射、保压延时、预塑、射台后退、开 模、顶针前进、顶针后退等过程控制。(2) 自动循环工作方式；(3) 有必要的连锁保护。1.2设计任务(1) 绘制机床工作流程框图或顺序功能图；(2) 绘制PLC的硬件接线图；相关元器件的计算与选型，制定元器件明细表;(4) 编写全程序

10、梯形图或指令表，并通过调试；(5) 编写设计说明书。第二章相关技术概况2.1注塑机控制系统简介注塑机控制系统是整机的一个重要部分，其性能的优劣对整机有着至关重要 的影响，随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC(可编程控制器)不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理的功能，真正成为 一种计算机工业控制装置。PLC的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，所以 在工业发达国家，PLC在其自动化设备中的比例占首位。近年来，我国的PLC技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段，并且在许多工业领域取得了良 好的经济效益和社会效益。在以往国内的注塑机控制系统中，主要存在三种控

11、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中，前两种方法因其自身的局限性，多不采用。而多是采用 PLC控制系统，这是一种工业控制机，具有抗干扰能力强，工作可行性高，平均无 故障时间长，可在恶劣环境下正常工作，并可与计算机联网运行。此外，PLC系统还可大大缩短系统的设计，加快工作进度。在本次设计中我们采用了可编程控制 系统。注塑机控制通常指的是电液控制，即由液压和电气控制部分组成。注塑机的控 制系统是保证注塑机按工艺过程规定的要求（压力、速度、温度、时间等）和动 作程序，准确有效地工作的控制系统。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

12、高速度、缩短成型周期（3）生产过程的自动化和省力但所采用的技术手段，都离不开以计算机技术为基础的自控技术。因此，注塑机的控制成为目前注塑机发展中一个很重要的内容，主要包括动作程序控制（如 开闭模、注射、保压等）和过程程序控制（例如，注射过程的速度和压力程序控 制等）两个方面。2.2可编程序控制器的概述可编程控制器的英文为：Programmable Logic Controller ，简称PLC是1种 数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。是在20世纪60年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。它采用可编程序的存储器，其内 部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等

13、操作指令，并通过数 字的、模拟的输入和输出，取代各种类型的机械或生产过程的继电器控制系统。可编程序控制器及其有关设备，都是按易于与工业控制系统形成一体、易于扩充 其功能的原则设计的。PLC （可编程序控制器）技术是研究自动化领域广泛使用的工业控制计算机设 备的原理、功能、编程和使用方法，是自动化专业及相关专业的一门专业性质较 强且与生产实践紧密相联的技术。2.3温度传感器简介传感器技术是一项正在迅速发展的高新技术，它与通信技术，计算机技术一 起构成了当代信息产业的三大支柱。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传 感器。在半导体技术的支持下，已相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成

14、温度传感器。本课题将用到可精确测量温度传感器，通过温度传感器 准确测量温度并实施控制。热电偶温度传感器属于接触式温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测 仪表之一。其特点为测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质 的影响，测量范围广。常用的热电偶从-50+1600 C均可连续测量，某些特殊热电 偶最低可测到-269 C （如金铁镍铬），最高可达+28000（如钨-铼）。构造简单， 使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有 保护套管，用起来非常方便。热电偶是一种感温元件，它能将温度信号转换成热电势信号，通过与电气测量仪表的配合，就能测量出被测的温度

15、。热电偶测温的 基本原理是热电效应。在由两种不同材料的导体A和B所组成的闭合回路中，当A和B的两个接点处于不同温度 T和To时，在回路中就会产生热电势。这就是 所谓的塞贝克效应。导体 A和B称为热电极。温度较高的一端叫工作端 （通常 焊接在一起）；温度较低的一端叫自由端（通常处于某个恒定的温度下）。根据 热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度To=0C的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。2.4调功器的简介调功器是应用晶闸管（又称可控硅）及其触发控制电路用于调整负载功率的盘 装功率调整单元。在电子设备中起重要作用的晶闸管（也称可控硅，英文缩写SCR 被广泛用于各

16、类生产部门，正在成为自动化、高效化不可缺少的装置。晶闸管交流调功器的主电路由三组反并联的晶闸管或三个双向晶闸管构成， 三条支路的6个端子可与外电路连接成不同的形式，图 1-1（a）为调功器与三相负 载接成星型；，图1-1（b）为调功器与三相负载接成三角型。调功器采用通断式控 制方式，各支路的晶闸管连续导通几个周期后又持续截止一段时间。在晶闸管导 通期间，负载电压与电源电压相同，晶闸管截止时各相负载电压为0。通过晶闸管周期性地通断可以调节负载的功率。设交流电源电压的周期为T,晶闸管图2-1交流调功器的主电路O的通断周期为TC,其中共包含N个交流电周期，即TC=NT在每个TC中晶闸管有n个交流电周

17、期为导通状态，负载得到的电压有效值 UO为:在TC一定的情况下，通过改变每工作周期中晶闸管的导通时间对应的交流电周期 数n可以达到调节输出电压有效值的目的。晶闸管交流调功器采用过零触发电路、 周波数控制方式，输出0100烦调节 的波形呈正弦波群的电压和电流，使负载从电源吸取功率的平均值连续平滑可调。 调功器避免了相位控制时缺角正弦波产生的无线电射频干扰，使晶闸管触发导通 时的瞬态浪涌电流和di/dt大为减小。它用于以镍铬或铁镍铝等电阻材料为发热 元件的电加热器的温度自动控制，它与 PID温度调节仪或计算机、温度传感器和 电加热器组成闭环温控系统，温控精度可达土 0.5%1%在最新的温度控制中晶

18、闸管调功器的利用明显的普及起来。主要用与工业电 炉的加热控制、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接地负载、中心不 接地负载、内三角形负载及外三角形负载。如：盐浴炉、工频感应炉、淬火炉温 控；热处理炉温控；玻璃生产过程温控；石油化工机械；电压、电流、功率、灯 光等无级平滑调节，恒压恒流恒功率控制等领域。本课题将采用交流调功器对温度进行精确控制。2.5本课题的主要内容注塑机是一种能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的 塑料制品的塑料生产设备，它是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

19、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，从而得到所需的成 品。本课题的主要内容是利用PL（完成注塑机控制系统的设计，对注塑机的时序动 作、注射压力以及料筒温度进行准确控制，包括从进料到成品的形成的整个过程。 涉及注塑机的时序控制流程的分析，注塑机料筒的温度控制系统的设计，具体硬 件配置的确定，触摸屏画面及程序的编制和整机硬件原理图、电气接线图、PLC程序的编制等。第三章硬件设计3.1

20、注塑机的机械结构注塑机示意图如下：注塑机主要由注射部分、合模部分、液压系统、控制系统 等部分组成。示意图如下；图3-1注塑机的结构示意图3.1.1注射部分它的主要作用是使塑料塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将一定的熔 料注到模腔内。因此注射装置应具有塑化良好，计量准确的性能，并且在注射时 对熔料能提供压力和速度。注射装置一般由塑化部件（溶胶筒、螺缸、喷嘴等）、 料斗、计量装置、螺杆传动装载及注射油缸和射移油缸等组成。3.1.2合模部分它是保证成型模具可靠地闭合和实现模具启闭动作，并顶出制品，即成型制 品的工作部件。因为在注射时，进入模控中的熔料还具有一定的压力，这就要求 模合装置给予模具以

21、足够的合紧力，以防止在熔料的压力下模具被打开，从而导 致制品溢边或使制品精度下降。合模装置主要由模板、拉杆（哥林柱）、合模机 构（如机铰）、制品顶出装置和安全门、调模装置组成。3.1.3液压系统注射成型机是由塑料熔融、模子闭合、注射入模、压力保持、制品固化、闭 模取出主品等工序所组成的连续生产过程，液压和电气则是为了保证注射成型机 按工艺过程预定的要求（压力、速度、温度、时间及位置）和动作程序，准确无 误的进行工作而设置的动力和控制系统、液压部分重要有动力油泵、比例压力阀（控制压力变化）、比例流量阀（控制速度变化）、方向阀、管路、油箱等。3.1.4控制系统控制注塑周期的顺序（顺序控制）及维持过

22、程温度、时间、压力及速度于设 定值（过程控制）。电气部分主要由动力、动作程序和加热等控制所组成。3.2元器件的选型和I/O 口分配表输入设备一一用以产生输入控制信号（如按钮、指令开关、限位开关、接近 开关、传感器等）。本系统中包括，按钮开关16个，接近开关9个。输出设备一一由PLC的输出信号驱动的执行元件，如继电器、接触器、电磁 阀、指示灯等。该系统中有中间继电器 22个，接触器1个。本系统中实际需要输入点25点，输出点23点，根据输入输出点数，以及考 虑到今后对系统的维护和扩充使用，要保留一定的裕量，因此我们选用的PLC型号为三菱公司的FX2N系列，其选择如下：型号输占八、入数输占八、出数扩

23、展模块可用点数继电器输出可控硅输出晶体管输出FX2N-16MR-001FX2N-16MSFX2N-16MT8824 32FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT161624 32FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT242448 64FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-64MT323248 64FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT404048 64图3-2 FX2N系列基本单元基本单元：FX264MR（输入点32点，输出点32点）在确定了控制对象的控制任务和选择好 PLC的机型后，即可安排输入、输出的 配

24、置，并对输入、输出进行地址编号。分配 I/O地址时要注意以下问题：（1）设备I/O地址尽可能连续；（2）相邻设备I/O地址尽可能连续；（3）输入/输出I/O地址分开；（4）每一框架I/O地址不要全部占满，要留有一定的余量，便于系统扩展和工 艺流程的改，但不宜保留太多，否则会增加系统成本；（5）充分考虑控制柜与控制柜之间、框架与框架之间、模块与模块之间的信号 联系，合理地安排I/O地址，减少它们之间的内部连线。序号名称元件符号备注输入X0启动电机SB1启动按钮X1关闭电机SB2停止按钮X2复位开关SB3X3手动模式SB4手动选择开关X4自动模式SB5自动选择开关X20半自动模式SB20半自动选择

25、开关X5手动合模启动SB6X6快速移动模板SB7X7慢速合模SB10X10手动射台前进SB11X11手动注塑SB12X12手动倒缩SB13X13手动射台后移SB14X14手动开模SB15X15手动顶针前进SB16X16手动顶针复位SB17X22合膜快速接近开关SQ1接近开关X23合模慢速接近开关SQ2X24合模兀成接近开关SQ3X25射台前进接近开关SQ4X26预塑完接近开关SQ5X27倒缩接近开关SQ6X30射台后退接近开关SQ7X31顶针前进接近开关SQ8X32顶针后退接近开关SQ9输出Y0慢速合模阶段KA3, KA20中间继电器Y1快速合模阶段KA4, KA21中间继电器Y2慢速合模阶段

26、KA5, KA22中间继电器Y3射台前进KA6, KA23中间继电器Y4注塑KA7, KA24中间继电器Y5预塑KA10 , KA25中间继电器Y6倒缩KA11，KA26中间继电器Y7射台后退KA12，KA27中间继电器Y10开模KA13，KA30中间继电器Y11顶针前进KA14，KA31中间继电器Y12顶针后退KA15, KA32中间继电器Y15油泵KM102接触器图 3-3 PLC I/O 口分布103.3硬件接线图SB2,1理肌.卜SA1SA2SA3SA4B35B4SA5rjllllVfn*11COMX1X2YftX3X4Y1KBFX2N-48IV1RX6Y2X7X103XIIX1IZY

27、4XISXUY5XIEXUYX17X3DY7COMFX2N-4DAFX2N-4AD-TCED&JS&7S-J._佻近fr指后f-齐齐哈尔大学课程设计（论文）113.4控制电路齐齐哈尔大学课程设计（论文）第四章 注塑机的PLC控制设计4.1 PLC机型选择的原则PLC机型选择的基本原则是在满足控制功能要求的前提下，保证系统工作可靠、维护使用方便及最佳的性能价格比。具体应考虑的因素如下所述：1、结构合理对于工艺过程比较固定、环境条件较好、维修量较小的场合，选用整体式结构的PLC否则，选用模块式结构的PLC2、功能强、弱适当对于开关量控制的工程项目，若控制速度要求不高，一般选用抵挡的PLC对于以开关

28、量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目，可选用含有A/D转换的模拟量输入模块和含有 D/A转换的模拟量输出模块，以及具有加减乘除运算 和数据传输功能的低档机的PLC对于控制比较复杂、控制要求比较高的工程项目，如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等，可根据控制规模及复杂程度的程度，选用中档机或高档机。 其中高档机主要用于大规模过程控制、全 PLC的分布式控制系统和整个工厂的自 动化等。当系统的各个控制对象分布在不同地域时，应根据各个部分的具体要求来选择PLC以组成一个分布式的控制系统。3、机型统一PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一 块印刷电路板上，并封

29、装在一个壳体内，省去了插接环节，因此体积小、价格便 宜。但由于整体式结构的PLC功能有限，只适合于控制要求比较简单的系统。一 般大型的控制系统都使用模块式结构，这样功能易扩展，比整体式灵活。4、是否在线编程PLC的特点之一是使用灵活。当被控设备的工艺过程改变时，只需用编程器重新修改程序，就能满足新的控制要求，给生产带来很大方便。5、PLC的环境适应性由于PLC是直接用于工业控制的工业控制器，生产厂家都把它设计成能在恶 劣的环境条件下可靠地工作。尽管如此，每种 PLC都有自己的环境技术条件，用 户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要进行充分的考虑。一般PLC及其外部电路（I/O模块、辅

30、助电源等）都能在下列环境条件下可靠 工作：温度工作温度055C储存温度 -40 C+85C温度相对湿度5%95% （无凝结霜）振动和冲击满足国际电工委员会标准电源交流220V,允许变化范围为-15%+15% 频率为4753Hz,瞬间停电保持10ms环境周围空气不能混有可燃性、爆炸性和腐蚀性气体，对于需要应用在特殊环境下的PLC要根据具体的情况进行合理的选择。4.2 PLC容量选择PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数；二是用户存储器的容 量（字数）。PLC容量的选择除满足控制要求外，还应留有适当的裕量，以做备用。根据经 验，在选择存储容量时，一般按实际需要的10%25%考虑裕量。对于开关量控

31、制系统，存储器字数为开关量乘以8;对于有模拟量控制功能的PLC，所需存储器字 数为模拟内存单元数乘以100。通常，一条逻辑指令占用存储器一个字。计时、计 数、移位及算术运算、数据传输等指令占用存储器两个字。各种指令占存储器的 字数可查阅PLC产品使用手册。I/O点数也应留有适当裕量。由于目前I/O点数较多的PLC价格较高，若备用 的I/O的点的数量太多，将使成本增加。根据被控对象的输入和输出信号的总点 数，并考虑到今后的调整和扩充，通常I/O点数按实际需要的10%15%考虑备用 量。4.3元器件的选型4.3.1温度传感器的选型温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度

32、传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。在半导体技术的支持下，相继开发 了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。热电偶属于接触式 温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测仪表之一。其特点为测量精度高。 因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，测量范围广，构造简单， 使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制， 外有保护套管，用起来非常方便。热电偶是一种感温元件，它能将温度信 号转换成热电势信号，通过与电气测量仪表的配合，就能测量出被测的温度。热 电偶测温的基本原理是热电效应。432液压阀控制阀的选型液压控制阀（简称液压阀）是液压系统中的控制元

33、件，用来控制液压系统中 流体的压力、流量及流动方向，从而使之满足各类执行元件不同动作的要求。液 压控制阀按其作用可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类，相应地 可由这些阀组成三种基本回路：方向控制回路、压力控制回路和调速回路。压力 控制阀又分为溢流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包 括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、 换向阀等。按控制方式的不同，液压阀又可分为普通液压控制阀、伺服控制阀、 比例控制阀。根据安装形式不同，液压阀还可分为管式、板式和插装式等若干种。本课题中用到的液压控制阀包括能完成模具开 /合、注射台进/退、顶杠顶

34、出/ 复位电磁换向阀3个，注射杠注射的直通单向阀1个，油路压力控制的溢流阀1 个。经过比较，决定对液压控制阀的选择如下：24EO-B6H-T型二位四通换向阀3个，A-Ha10L型单向阀1个，YF-L8H1-S型溢流阀。4.3.3液压马达的选型液压马达是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量 转换装置。从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件， 向任何一种液压泵输入工作液体，都可使其变成液压马达工况；反之，当液压马 达的主轴由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本 结构要素-密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。液压马达按其结构类型

35、来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于 500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的 基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调节（调速及换向）灵敏度高。通常高速液压 马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是 径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速 液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低（有时可达每分钟几转甚至零点几 转），因此可直接与工作机构连接，不需要

36、减速装置，使传动机构大为简化，通常 低速液压马达输出转矩较大，所以又称为低速大转矩液压马达。本课题中用到一个完成注射杠预塑动作的液压马达，经过比较，决定选用 XHM2-150型液压马达（如图3-1）。图4-1 XHM2-150型液压马达4.3.4液压泵电机选型油泵电机是注塑机的动力的来源，主要从选用的电动机的功率、工作电压、 种类、型式及其保护电器考虑。根据实际生产中的需要，这里选用 丫160L-4,额定功率为15KVy额定电压为 380V,电流为30A,额定转速为1480rpm。电机采用星三角起动方式，降低启动电 流对电网的冲击，使电机启动平稳。如图3-2所示：图4-2 Y160L-4 液压

37、泵电机4.3.5热继电器热继电器的种类很多，应用最广泛的是基于双金属片的热继电器，其主要由 热元件、双金属片、触头三部分组成。双金属片是热继电器的感应元件，它由两 种不同线膨胀系数的金属机械辗压而成。热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中作电动机的过 载保护。电动机在实际运行中，常遇到过载情况，过载时间长时，绕组温升超过 了允许值是将会加剧绕组绝缘老化，缩短电机的使用年限，严重时甚至会使电机 绕组烧坏。因此，凡电机长期运行时，都需要对其过载提供保护装置。选用热继电器主要应考虑的因素有：额定电流或热元件的整定电流要求均应 大于被保护电路或设备的正常工作电流。作为电动机保护时，要考

38、虑其型号、规 格和特性、正常启动时的启动时间和启动电流、负载的性质等。在接线时对星型 联结的电动机，应选择带断相保护的热继电器。所选用的热继电器的整定电流通 常与电动机的额定电流相等。在此系统中选用 JR16-20型的热继电器。436触摸屏触摸屏作为一种新的电脑输入设备，是目前最简单的、方便、自然的一种人 机交互方式，它可以用来监控系统的运行情况、发出相关命令、显示设定比例、 实际流量等，这里考虑到与三菱系列 PLC的通信，应选用三菱F940GO触摸屏, 它是用RS-422连接器与PLC进行通信，完成数据的传送。4.3.7中间继电器选择中间继电器时，首先要注意的线圈电流的种类（是交流还是直流）

39、，其 线圈的电压或电流应满足电路的要求。另外，触头的数量与容量（额定电压电流） 应满足控制电路的要求，本系统选用 JZ15D-44,额定工作电压为AC380V 4.3.8行程开关行程开关是实现行程控制的小电流（5A以下）的主令电器，它是利用机械运 动部件的碰撞使触头动作，即将机械信号转换为电信号，通过控制其他电器来控 制运动部件的行程大、运动方向或限位保护。选择行程开关是应考虑几点：第一，根据使用场合和控制对象来确定行程开 关的种类；第二，根据使用的环境条件，选择开启式或保护式等防护形式；第三， 根据控制电路的电压和电流选择系列；第四，根据生产机械的运动特征，选择行 程开关的结构形式。4.3.

40、9接触器接触器是指工业电网中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开 触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产 生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断 开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放 弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。在工业电气中， 接触器的型号很多，电流在5A-1000A的不等，其用处相当广泛。因为可快速切断 交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制 （某些型别可达800安培）电路的 装置，

41、所以经常运用于电动机作为控制对象，也可用作控制工厂设备、电热器、 工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。本课题中对油泵电机的启停控制用到 2个接触器，三菱MITSUBI接触器 MSO-N10KP 1.6A AC220电动机起动器接触器与热过载继电器组合成电动机起动16齐齐哈尔大学课程设计（论文）器，主要用于交流频率50Hz和60Hz,额定电压至1000V,额定电流至800A的电 力系统中接通和分断电路，并可以提供三相交流电动机的过载保护和断相保护。第五章软件设计5.1软件设计原理SBSQ5A,SQ5SQ7xoTOXIY1X2Y2X5Y3X4Y4X5 PLCY5X6Y6X7Y7

42、X10Y10XllYUY12COMCOMYV1YV2YV3YV4YV5YV百YV?图5-1流程图我们设计的注塑机有三种工作方式，分别是自动，半自动，手动。分别由 开关X4, X20, X3控制。当按下X3是进入手动模式，X5按下时驱动合模，当X6接通时开始快速合模， X7被触发开始第三阶段的慢速合模。当合模到位 X10接通时射台开始前进，当射 台到位按下X11开始注塑，当注塑时间到，由T2保压延时，当时间到，开始预塑, 当预塑完成按下X12，开始倒缩，当按下X13时，射台开始后退，后退完成按下 X14，开始开模，开模完成按下 X15,顶针前进推出成品，按下 X16顶针，按下 X17复位到最初回

43、退这样就完成了一个工作循环。在自动与半自动控制中个工作过程都相差不多，就是各按钮变成了限位开关， 好连续动作这里就不累述了。5.2各功能梯形图见附录A PLC控制系统程序梯形图M1为活动步时，若按下X003按钮，则M100变为ON而M1立即变为OFF则系统为手动方式控制 若按下X004按钮，则M101变为ON而M1立即变为OFF则系统为自动方式控制 若按下X003按钮，则下降沿触发，则 M100变为ON而M1立即变为OFF贝U系统 为半自动方式控制若为手动方式控制，M100为活动步时，按下X005按钮，M3变为ON此时线圈丫000得电， M3为活动步时，按下 得电，系统快速合模M4为活动步时，

44、按下 得电，系统慢速合模M5为活动步时，按下 得电，系统射台前进M6为活动步时，按下系统驱动合模X006按钮，X007按钮,X010按钮,X011按钮,M4变为M5变为M6变为M7变为ONONONON而M3立即变为而M4立即变为而M5立即变为而M6立即变为OFFOFFOFFOFF此时线圈此时线圈此时线圈此时线圈Y001Y002Y003Y00418得电，定时器T1启动，系统开始注塑并延时5s此时M7为活动步时，当T1定时器工作5s后，T1接通，M10变为ON M7为OFF计时器T2启功，系统保压延时5sM10为活动步时，当T2定时器工作5s后，T2接通，M11变为ON而M10立即变 为OFF此时

45、线圈丫005得电，系统开始注塑M11为活动步时，按下X012按钮，M12变为ON而M11立即变为OFF此时线圈 Y006得电，系统开始倒缩M12为活动步时，按下X013按钮,M13变为ON而M12立即变为OFF此时线圈Y007得电，系统射台后退齐齐哈尔大学课程设计（论文）M13为活动步时，按下X014按钮，M14变为ON而M13立即变为OFF此时线圈 Y010得电，系统开模M14为活动步时，按下X015按钮，M15变为ON而M14立即变为OFF此时线圈 丫011得电，系统顶出成品M15为活动步时，按下X016按钮，M16变为ON而M15立即变为OFF此时线圈 丫012得电，系统顶针后退M16为

46、活动步时，若按下X017按钮，则M16变为OFF系统回到最开始，若不按 下，则等待。半自动和自动和手动类似，只是按钮全是限位开关。不再赘述第六章注塑机的操作规程6.1开机操作1、先打开总电源，然后打开机器电源，拧开操作面板上的红色紧急按钮；2、当显示屏显示出厂商资料后，按数字键或画面选择键，进入手动状态；3、对各成型条件（如温度、压力、速度等）设定进行确认；4、检查原材料是否与所要生产的产品要求相符，并对除湿时间进行检查确认； 确认无异后，打开电热开关，进行加热；此时应观察显示屏上的温度显示是否异常，如升温太快或不升温，出现问题应及 时解决，不能解决时必须及时向当班主管反映；5、启动机器马达，

47、检查各动作（包括开闭模、顶针等）是否正常，各运动部位是 否润滑，清理模具型腔表面油污，同时应检查模具冷却系统是否畅通；对不合理 的工艺参数进行更改，作好试生产的准备；6、料筒温度达到设定值后，使用射胶和熔胶功能把料筒内原有余料挤出，直到挤 出新料为止，挤出新料应有光泽，无杂质、无黑点、无烧焦、无气泡；同时，射 胶时喷嘴应无堵塞现象；7、再次确认各工艺条件后，关上安全门，再合模，确认高压位置到达以后，手动 注射台座进；8确认喷嘴与模具浇口完全配合后，把机台上的旋钮对准限位开关；9、打开安全门，按下半自动按钮，重新关上安全门进行试生产；10、确认产品合格和生产工艺无异后，进入正常生产。6.2停机操

48、作1当机器准备停机或换模时，根据实际情况提前10-30分钟关闭料斗进料口；2、当料筒内的余料做完后，转为手动操作模式，把注射台后退；3、若为PVC POME添加有防火剂的非黑色料时，应用螺杆清洗料及时清洗干净。射尽料筒内余料，并把螺杆置于料筒前端位置，预留位置为5mn左右；4、确认模具内无异物后，在型腔表面喷上一层均匀的防锈剂；5、 关上安全门，把模具处于半合闭状态（模面间隙约为20mm ;并关闭模具的冷 却系统；6、关闭电热和马达开关，再关闭机器电源和总电源，清洁机台和工作场地。6.3注意事项1、爱护机器，严禁野蛮操作！不得随意攀爬，翻越机台！2、作好设备每日点检和日常保养工作，发现异常及时

49、解决；3、禁使用钢铁类工具接触模具型腔表面和敲打模具！如需要进行此类操作时，应使用紫铜类软质工具；如需对型腔进行接触时，应由专业人员进行操作；4、严禁在模具开着的情况下，操作座进动作冲击定模；5、操作完成后随时记住关上安全防护门（包括前后门）；6、 机器在运转过程中严禁把头伸入开着的模具中间，例如手动取件、维修模具时;7、座退射料时必须关上安全防护罩，尽量远离射嘴；不得用手直接捏拿刚射出的 新料；8维修机台和模具时应关闭机器马达和相对应的电源，并作好防护措施。第七章注塑机控制系统的抗干扰措施7.1概述可编程序控制器是专门为工业环境设计的控制装置，一般不需要采用什么特 殊措施，就可以在工业环境使

50、用。但是，如果环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈, 或安装使用不当，都不能保证系统的正常安全运行，干扰可能使可编程序控制器 接受到错误的信号，造成误动作，或是可编程序控制器内部的数据丢失，严重时 20齐齐哈尔大学课程设计（论文）甚至会使系统失控。在系统设计时，应采取相应的可靠性措施，以取消或减少干 扰的影响，保证系统正常运行。在设计本系统过程中，难免会遇到一些干扰。为 了减少干扰对本系统的影响，必须采取一些有效的抗干扰措施。7.2抗干扰措施外部干扰来源（1 ）控制系统供电电源的波动以及电源电压中高次谐波产生的干扰。（2）其他设备或空中强电场通过分布电容和耦合窜入控制系统的干扰。（3）临近的大容量电

51、气设备起动和停止时，因电磁感应引起的干扰。（4）相邻信号线绝缘降低，通过导线绝缘电阻引起的干扰。硬件措施分为以下几个方面：（1）信号隔离（2）接地屏蔽（4）采用两路电源分别供电（5）电缆选择与敷设（6）其中消除干扰的主要方法是阻断干扰侵入的途径和降低系统对干扰的敏 感性，提高系统自身的抗干扰能力。实践表明，系统中可编程序控制器之外的部分的故障率，往往比可编程序控 制器本身的故障率高的多，因此在设计时应采取相应的措施，如用靠可靠性的接 近开关代替机械限位开关，才能保证整个系统的可靠性。7.3软件设计抗干扰的软件措施不能完全消除干扰的影响，必须采用软件措施加以配合。可 才用如下的软件措施：（1）对

52、于开关量输入，可以采用软件延时20ms,对同一信号做两次以上读如, 结果一致才确认输入有效。（2）某些干扰是可以预知的，如可编程序控制器的输出命令使执行机构（如 大功率电动机、电磁铁）动作，常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，他们产 生的干扰信号可能是可编程序控制器接受错误的信息。容易产生这些干扰的时间 内，可用软件封锁可编程序控制器的某些输入信号，在干扰易发期过去后，再取 消封锁。（3）故障的监测与诊断可编程序控制器的可靠性很高，本身有很完善的自诊断功能，可编程序控制 器如出现故障，借助自诊断程序可以方便得找到故障的部位与部件，跟换后就可 以恢复正常工作。大量的工程实践表明，可编程序控制器外部的输入、输出元件、如限位开关、 电磁阀、接触器等的故障率远远高于可编程序控制其本身的故障率，而这些元件 出现故障后，可编程序控制器一般不能察觉出来，不会自动停机，可能是故障扩 大，直至强电保护装置动作后停机，有时甚至会造成设备和人身事故。停机后， 查找故障也要花费很多时间。为了及时发现故障，在没有酿成事故之前使可编程 序控制器自动停机和报警，也为了方便查找故障，提高维修效率，可用梯形图程 序实现故障的自诊断和自处理。22齐齐哈尔大学课程设计（论文）总结注塑机是一典型的顺序动作装置，由 PLC对其实现控制是比较合适的。注