plc在注塑機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 R001FX2N80MSFX2N80MT404048～64 確定I/O點及選擇PLC輸入設(shè)備——用以產(chǎn)生輸入控制信號（如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器等）。本系統(tǒng)中包括雙向選擇開關(guān)4個，按鈕開關(guān)5個，光柵開關(guān)2個和接近開關(guān)5個。輸出設(shè)備——由PLC的輸出信號驅(qū)動的執(zhí)行元件，如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等。該系統(tǒng)中有中間繼電器5個，接觸器2個，電磁閥5個，指示燈1個。本系統(tǒng)中實際需要輸入點17點，輸出點8點，根據(jù)輸入輸出點數(shù)，以及考慮到今后對系統(tǒng)的維護和擴充使用，要保留一定的裕量，因此我們選用的PLC型號為三菱公司的FX2N系列，其選擇如下：基本單元：FX2N48MR（輸入點24點，輸出點24點）功能模塊：FX2N－4ADTC模塊1個、FX2N－4DA模塊1個、FX2N422BD通信口1個在確定了控制對象的控制任務(wù)和選擇好PLC的機型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對輸入、輸出進行地址編號。分配I/O地址時要注意以下問題：（1） 設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（2） 相鄰設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（3） 輸入/輸出I/O地址分開；（4） 每一框架I/O地址不要全部占滿，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴展和工藝流程的改，但不宜保留太多，否則會增加系統(tǒng)成本；（5） 充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號聯(lián)系，合理地安排I/O地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。 PLC的I/O分配表 PLC的I/O分配表序號名稱元件符號備注輸入X0電機啟動SB1啟動按紐X1電機停止SB2停止按紐X2復(fù)位開關(guān)SB3X3手動模式選擇SA1手動/自動雙向選擇開關(guān)X4自動模式選擇X5手動開/合模SA2開模/合模雙向選擇開關(guān)X6手動射臺進/退SA3射進/射退選擇開關(guān)X7手動注射SB4X10手動預(yù)塑SB5X11手動頂出SA4X12模間安全光柵SQ1光柵X13合模到接近開關(guān)SQ2接近開關(guān)X14射臺進接近開關(guān)SQ3X15射臺退接近開關(guān)SQ4X16預(yù)塑完接近開關(guān)SQ5X17開模到接近開關(guān)SQ6X20產(chǎn)品計件光柵SQ7光柵輸出Y0電機開KM1接觸器Y1電機停KM2接觸器Y2開/合模KA1中間繼電器Y3射臺進/退KA2中間繼電器Y4注射KA3中間繼電器Y5預(yù)塑KA4中間繼電器Y6頂出KA5中間繼電器 器件選型（1）調(diào)功器選型調(diào)功器的選擇主要是根據(jù)負(fù)載的大小決定的，當(dāng)負(fù)載功率較小時可以選用單相方案,但當(dāng)負(fù)載的功率較大時，選用單相將會給電網(wǎng)造成嚴(yán)重的不平衡，所以大功率的負(fù)載一般選用三相調(diào)功器。在選擇調(diào)功器時也要考慮到供電回路的斷路器和電纜的承受能力。一般幾個千瓦以下的電加熱系統(tǒng)可以考慮使用單相電力調(diào)整器，大于的應(yīng)選用三相電力調(diào)功器。綜上所述,我們將在本課題中采用三相電力調(diào)整器。 在單相電加熱回路中,負(fù)載電流計算如下: I(負(fù)載電流)=P(負(fù)載的額定功率)/3U(電源電壓) 考慮到功率余量, 讓負(fù)載電流乘以一定的系數(shù) .: I(電力調(diào)整期電流)=I(負(fù)載電流)* 注塑機的加熱負(fù)載選用三相星形負(fù)載,額定功率為10KW，選型如下: I(實際電流)=10000W/3*220V= I(電力調(diào)整器電流) =*=25A 由上所述，本課題將選用斯通ST35P電力調(diào)整器。ST35P電力調(diào)整器是運用數(shù)字電路觸發(fā)可控硅實現(xiàn)調(diào)壓和調(diào)功。調(diào)壓采用移相控制方式，調(diào)功有定周期調(diào)功和變周期調(diào)功兩種方式。電力調(diào)整器帶有同步電路、自動判別相位、缺相保護、上電緩起動、緩關(guān)斷、散熱器超溫檢測、恒流輸出、電流限制、過流保護、串行工作狀態(tài)指示等功能。ST35P電力調(diào)整器的特點：十位A/D，輸出線性化程度高，輸出起控點低。ST35P電力調(diào)整器可與帶0~5V、0~10V或4~20mA等的智能PID調(diào)節(jié)器或PLC配套使用，也可獨立使用手動功能。ST35P電力調(diào)整器的負(fù)載類型可以是三相阻性負(fù)載、感性負(fù)載及變壓器負(fù)載；負(fù)載方式可以是星形中心接地負(fù)載、星形中心不接地負(fù)載、三角形負(fù)載。ST35P電力調(diào)整器可廣泛應(yīng)用于工業(yè)電爐的加熱控制、冶金、化工、紡織機械等領(lǐng)域。（2）調(diào)功器的接線斯通ST35P電力調(diào)整器的整機接線圖（見附錄A）。下面介紹斯通ST35P電力調(diào)整器常用的五種接線方式（見圖31）：①最簡自動控制接線圖說明：，若不帶限幅功能RR2必須短路。 ~5V、0~10V及4~20mA均接CC2；但只能接其中一種。圖31a：②帶限幅功能的自動控制接線圖說明：，圖中限幅功能可限制輸出的電流，詳細使用方法參考恒流調(diào)試過程。，圖中限幅電位器能限制輸出的電壓。圖31b：③手動及自動組合接線圖說明：用手動電位器控制時，僅需要把圖中單刀 雙擲開關(guān)撥向手動電位器中心抽頭即可，此時電力調(diào)整器的輸出只受手動電位器控制，而與控制信號無關(guān)。圖31c：④手動與帶限幅功能的自動控制接線圖說明：該圖是圖3組合接線方式。圖31d：⑤限流功能接線圖說明：。，若負(fù)載調(diào)節(jié)需要更平滑須使用多圈電位器。圖31e：（3）調(diào)功器的使用說明① 圖中的控制信號請注意正、負(fù)極性，若接反可能會導(dǎo)致小信號時滿輸出。② 圖中電源為380V 50Hz交流，可接三相中任意兩相。③ CN18外接開關(guān)作為起停開關(guān)。開路時為運行，短路時為待機狀態(tài)（無輸出）。強烈建議感性負(fù)載調(diào)壓過程的起動和停止應(yīng)先將起停開關(guān)置于待機位置，當(dāng)電源供電接通后起停開關(guān)置于運行位置。結(jié)束時，應(yīng)先將起停開關(guān)置于待機位置，使調(diào)壓器緩關(guān)斷后再斷電。 溫度是一個基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。熱電偶屬于接觸式溫度測量儀表是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的溫度檢測儀表之一。其特點為測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響，測量范圍廣，構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。熱電偶是一種感溫元件, 它能將溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電勢信號, 通過與電氣測量儀表的配合, 就能測量出被測的溫度。熱電偶測溫的基本原理是熱電效應(yīng)。 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉價金屬熱電偶。 S分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，長期使用溫度1400℃，短期1600℃。在所有熱電偶中，S分度號的精確度等級最高，通常用作標(biāo)準(zhǔn)熱電偶；R分度號與S分度號相比除熱電動勢大15%左右，其它性能幾乎完全相同； B分度號在室溫下熱電動勢極小，故在測量時一般不用補償導(dǎo)線。它的長期使用溫度為1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性氣氛中使用，也可在真空條件下短期使用。 N分度號的特點是1300℃下高溫抗氧化能力強，熱電動勢的長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好，耐核輻照及耐低溫性能也好，可以部分代替S分度號熱電偶； K分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，長期使用溫度1000℃，短期1200℃。在所有熱電偶中使用最廣泛； E分度號的特點是在常用熱電偶中，其熱電動勢最大，即靈敏度最高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，使用溫度0800℃； J分度號的特點是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃)，也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃)，并且耐H2及CO氣體腐蝕，多用于煉油及化工； T分度號的特點是在所有廉價金屬熱電偶中精確度等級最高，通常用來測量300℃以下的溫度。由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。 在使用熱電偶補償導(dǎo)線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。冷端溫度補償器的型號應(yīng)與熱電偶的型號相符,并在規(guī)定溫度范圍內(nèi)使用。 冷端溫度補償器與熱電偶連接時極性不能接錯。 根據(jù)補償器的平衡點溫度調(diào)整儀表起始點,使指針批示在平衡點溫度。 具有自動補償機構(gòu)的顯示儀表不安裝補償器。補償器必須定期檢查和檢定。 根據(jù)說明，本課題將采用安徽天康生產(chǎn)的K型熱電偶傳感器RNG430，測溫范圍0800℃，適合高溫高壓場所的溫度測量與控制。液壓控制閥（簡稱液壓閥）是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來控制液壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動方向，從而使之滿足各類執(zhí)行元件不同動作的要求。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。 本課題中用到的液壓控制閥包括能完成模具開/合、注射臺進/退、頂杠頂出/復(fù)位電磁換向閥3個，注射杠注射的直通單向閥1個，油路壓力控制的溢流閥1個。經(jīng)過比較，決定對液壓控制閥的選擇如下： 24EOB6HT型二位四通換向閥3個， AHa10L型單向閥1個，YFL8H1S型溢流閥。液壓馬達是指輸出旋轉(zhuǎn)運動的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。從能量轉(zhuǎn)換的觀點來看，液壓泵與液壓馬達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工況；反之，當(dāng)液壓馬達的主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因為它們具有同樣的基本結(jié)構(gòu)要素密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機構(gòu)。　　液壓馬達按其結(jié)構(gòu)