陶瓷注塑機控制系統的設計畢業設計(已修改)

　

【正文】 摘要摘要注塑機是注塑成型的主設備，注塑機的技術參數和性能與塑料性質和注塑成型工藝有著密切的關系。注塑成型設備的進一步完善和發展必將推動注塑成型技術的進步，為注塑制品的開發和應用創造條件。在大型注塑的技術發展方面，合模系統采用全液壓式或液壓機械式，即曲軸連桿型式，兩者在市場上均有競爭能力。但不論哪種形式的注，其發方向都必須向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運行平穩、安全可靠和便于維修方向發展。近年來，中小型注塑機的技術發展非常迅速，就工藝參數而言，塑化能力、注射壓力等都有很大提高。由于注塑過程是一個非穩定、非恒溫的過程，在合模、注射、升(降)溫等各生產過程中的工藝參數將直接影響塑料品的品質，因而對注塑機的控制系統提出了很高的要求。隨著電子技術的不斷進步和發展，此傳統控制方法的缺點越來越顯著地表現出來，如維修量大，繼電器壽命短，接線相當復雜。采用有觸點的開關動作，工作頻率低，可靠性差，易出故障。繼電器動作慢，定時不準確，系統控制精度差等。因而，對注塑機的控制系統進行改造很有研究必要。文章對注塑機結構進行分析，并進對西門子S7200 PLC的編程方法以及使用的方法進行簡單介紹。通過組態軟件的仿真配合，設計出一個完整的由PLC控制的注塑機系統，實現低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運行平穩、安全可靠和便于維修的目標。
關鍵詞:注塑機 PLC 自動控制技術 技術參數

AbstractInjection molding machine is the main equipment, injection molding machine technical parameters and performance and the nature and plastic injection molding process has a close relationship. Injection molding equipment will promote the further improvement and development of injection molding technology for plastic products to create conditions for the development and application. In large injection molding technology development, with full hydraulic clamping system or hydraulic mechanical, namely crankshaft connecting rod type, both are petitive in the market. But no matter what form of injection, and its direction must be made ??to the low power, low noise, easy to control the clamping force, stable, safe, reliable and easy to repair direction. In recent years, small injection molding machine technology is developing very rapidly, the process parameters, the plasticizing capacity, injection pressure has greatly improved.As the injection process is a non stable, non isothermal process, the mold, injection, or temperature of the production process parameters in the process of plastic products will directly affect the quality of the injection molding machine, the control system has put forward higher request. Along with the electronic technology continues to progress and develop, the traditional control method has been more and more obviously shown, such as repair a large quantity, relay for life is short, the wiring is quite plex. The contact switches action, low working frequency, poor reliability, easy fault. Relay action slow, timing is not accurate, system control accuracy. Thus, the injection molding machine control system reformation is the research necessary to, The injection molding machine structure is analyzed, and the inlet of Siemens S7200PLC programming method and the use of the method are introduced in this paper. Through with the configuration software in the simulation，designing of a plete control by PLC injection molding machine system, and achieve low power consumption, low noise, easy to control the clamping force, stable running, safe and reliable and is convenient to repair target!Keywords:injection molding machine PLC automatic control technology technical parameters.V目錄目錄摘要 IAbstract II引言 V第一章 注塑機控制系統簡介 1注塑機控制系統簡介 1 本課題的主要內容 1第二章 注塑機控制系統的分析 3 注塑機的機械結構 3 注射部分 3 合模部分 3 液壓系統 4 4 4 4 模具的開啟與閉合 4 注射座的整進與整退 5 注料桿的射進 5 預塑液壓馬達的動作 5 頂杠的頂出與復位 5 保模時間 5 注塑料筒溫度 5第三章 注塑機的PLC控制設計 6 PLC機型選擇的原則 6 PLC容量選擇 7 I/O模塊的選擇 7 確定I/O點及選擇PLC 8 可編程控制器控制系統I/O點數估計 8 PLC的I/O分配表 10 注塑機控制系統的接線圖 11 注塑機控制系統的整體接線示意圖 11 PLC的I/O系統配置圖 12 PLC的系統工藝流程圖 12 注塑機的步序控制 13 PLC控制系統程序梯形圖 17第四章 元器件的選型 19 溫度傳感器的選型 19 液壓閥控制閥的選型 19 液壓馬達的選型 19 液壓泵電機選型 20 熱繼電器 20 觸摸屏 21 中間繼電器 21 行程開關 21 接觸器 21結論 23致謝 24參考文獻 25外文翻譯 26英文原文 26中文翻譯 35引言引言 早期的注塑機由于當時的條件或成本限制多用繼電器電路控制，其故障率高、維修周期短、設備工作效率低。隨著工業控制技術的飛速發展和產品檔次的提高，現今注塑機多采用PLC（或專用控制器）加人機界面的控制系統，生產自動化程度的大為提高，有利于降低工廠成本、促進生產線的柔性化和集成化，有利于提高產品的產量、質量以及產品的競爭力。
隨著社會的不斷發展，塑料作為新型合成材料，與混凝土、鋼鐵、木材并稱為四大工業材料。塑料具有諸多優良特性，如質地輕巧、耐水、耐化學腐蝕，塑料制品外形美觀、便于加工安裝，具有優異的電氣特性及化學穩定性、優良的吸震和消聲隔離作用，能很好地與金屬、玻璃、木材及其它材料相膠結等，正是由于塑料具有諸多優點，廣泛應用于國民經濟各部門和日常生活中。塑料在材料結構中所占的比例正在逐年上升。多年的實踐也證明，增加塑料在整個材料結構中的比重，廣泛采用高分子合成材料，可節省資源，降低能耗，大大提高社會總體經濟效益，更合理的利用社會資金和自然資源。正是由于企業生產和人們日常生活中對塑料制品的強烈需求，以及塑料制品其原材料的來源也很豐富、廉價，極大地促進了塑料工業特別是塑料機械工業的不斷發展與進步，促進了塑料加工技術和工藝的不斷完善。注射成型是加工塑料制品的主要方法之一，這種方法能制得外形復雜、尺寸精確和帶有金屬嵌件的制品，對各種聚合物加工的適應性強，易于實現全自動化生產，因此在塑料機械中占有很大比重。目前世界上80%的工程塑料制品采用注射成型加工技術進行生產。由此可見，注塑成型在塑料工業中有其特殊的地位。注塑機是注射成型的主要設備，它是塑料加工機械的典型代表。以此為對象研究注塑成型的控制系統及過程監測，對改進加工手段，提高塑料制品質量、推動注塑工業的發展有著重要作用。近年來，隨著國外新型注塑機大量進入中國市場，中國用戶對國外注塑機的性能(如作業可靠性、效率等)有了較深入的了解。從而也認識到國產注塑機無論在制造質量、外觀造型，還是在技術性能、可靠性、效率、油耗與污染、以及操作性和舒適性等方面，與國外注塑機相比存在很大差距。不少用戶為了追求高效率的作業以保證工期的按時完成，寧愿投入更多的資金來購買進口注塑機或者跟國產新注塑機價格相當但工作可靠性仍然較高的國外二手注塑機，近幾年國外二手注塑機的進口和銷售走紅就是因為這個原因。綜上所述，開展基于PLC的注塑機的控制研究，是一個有理論意義，又有很高應用價值的研究課題。必將推動注塑機的長足進步和繁榮發展，為社會提供高質量產品的同時，還可排除安全隱患、保障生命和財產、節約資源、保護環境，提供更加重要的無形的社會財富。 第一章 注塑機控制系統簡介第一章 注塑機控制系統簡介注塑機控制系統簡介 控制系統是注塑機控制系統的一個重要部分，其性能的優劣對整機有著至關重要的影響，隨著微電子技術和計算機技術的迅速發展，PLC（可編程控制器）不僅用邏輯編程取代了硬接線邏輯，還增加了運算、數據傳送和處理的功能，真正成為一種計算機工業控制裝置。PLC的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業發達國家，PLC在其自動化設備中的比例占首位。近年來，我國的PLC技術也從初期的引進、消化走向吸收和推廣應用階段，并且在許多工業領域取得了良好的經濟效益和社會效益。 在以往國內的注塑機控制系統中，主要存在三種控制類型：
繼電器控制
單片機控制
PLC控制
注塑機控制通常指的是電液控制，即由液壓和電氣控制部分組成。注塑機的控制系統是保證注塑機按工藝過程規定的要求（壓力、速度、溫度、時間等）和動作程序，準確有效地工作的控制系統。目前注塑機的發展主要集中在： 提高制品尺寸精度和穩定性 提高速度、縮短成型周期 生產過程的自動化和省力
但所采用的技術手段，都離不開以計算機技術為基礎的自控技術。因此，注塑機的控制成為目前注塑機發展中一個很重要的內容，主要包括動作程序控制（如開閉模、注射、保壓等）和過程程序控制（例如，注射過程的速度和壓力程序控制等）兩個方面。 本課題的主要內容注塑機是一種能一次成型外型復雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質地密致的塑料制品的塑料生產設備，它是將粒狀或粉狀塑料加入機筒內，并通過螺桿的旋轉和機筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態，然后機器進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，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，經過一定時間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品，從而得到所需的成品。
本課題的主要內容是利用PLC完成注塑機控制系統的設計，對注塑機的時序動作、注射壓力以及料筒溫度進行準確控制,包括從進料到成品的形成的整個過程。涉及注塑機的時序控制流程的分析，注塑機料筒的溫度控制系統的設計，具體硬件配置的確定，觸摸屏畫面及程序的編制和整機硬件原理圖、電氣接線圖、PLC程序的編制等。

39第二章 注塑機控制系統的分析第二章 注塑機控制系統的分析 注塑機的機械結構注塑機主要由注射部分、合模部分、液壓系統、控制系統等部分組成。示意圖如下； 圖21 注塑機的結構示意圖
注射部分它的主要作用是使塑料塑化成熔融狀態，并以足夠的壓力和速度將一定的熔料注到模腔內。因此注射裝置應具有塑化良好，計量準確的性能，并且在注射時對熔料能提供壓力和速度。注射裝置一般由塑化部件（溶膠筒、螺缸、噴嘴等）、料斗、計量裝置、螺桿傳動裝載及注射油缸和射移油缸等組成。 合模部分它是保證成型模具可靠地閉合和