(PLC在注塑機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用)(2).doc

PLC在注塑機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用摘 要這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)注塑機(jī)的發(fā)展前景，結(jié)構(gòu)組成，工作原理，運(yùn)行方式，組態(tài)設(shè)計(jì)以及PLC控制技術(shù)的介紹?？删幊绦蚩刂破鱌LC是微機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的控制系統(tǒng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、通用性和靈活性強(qiáng)，可編程序控制器以體積小功能強(qiáng)大著稱。它不但可以很容易的完成順序邏輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過(guò)輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。本次設(shè)計(jì)就是通過(guò)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)注塑機(jī)的運(yùn)行過(guò)程的控制。通過(guò)對(duì)注塑機(jī)各個(gè)運(yùn)行工步的分析，設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的程序，通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)了對(duì)注塑機(jī)各個(gè)工作方式的模擬，并對(duì)注塑機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程進(jìn)行了組態(tài)動(dòng)畫的演示。關(guān)鍵詞：PLC, 注塑機(jī)，可編程控制器，組態(tài)Application of the injection molding machine control system of PLCABSTRACTThe machine is introduced ,and the working principle, structure, integrated design of hydraulic system design and PLC control technology.PLC programmable controller is the technology with traditional microcomputer relay contact control technology ,it is the outcome of the combination of the control system has high reliability and anti-interference capability is strong ,low power consumption, high universality and flexibility, programmable controller to small powerful functions, it is not that can easily finish order logic, motion control ,timing, counting control, digital computing and data processing and so on the function, and can be established through input/output interface with various production machinery digital and analog connection ,so as to realize the automatic control of the production process . This design is to achieve control of the injection molding machine is running through the PLC. Through the analysis of the injection molding machine operating step, design the appropriate program, the simulation of injection molding machines work through the PLC, the entire work process of the injection molding machine configuration animation demo.Keyword: PLC, injection molding machines, programmable logic controller, the configuration4目錄前言1第1章 緒論21.1 注塑機(jī)概述21.2注塑機(jī)的機(jī)構(gòu)和功能3第2章 注塑機(jī)的工作原理及系統(tǒng)分析62.1 注塑機(jī)工作原理62.2注塑機(jī)的系統(tǒng)分析72.2.1 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)72.2.2 注射部分82.2.3 合模部分82.2.4 液壓系統(tǒng)82.2.5 控制系統(tǒng)82.2.6 注塑機(jī)控制系統(tǒng)原理92.3 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求92.3.1 模具的開啟與閉合92.3.2 注射座的整進(jìn)與整退92.2.3 注料桿的整進(jìn)92.3.4 預(yù)塑液壓馬達(dá)的動(dòng)作102.3.5 頂杠的頂出與復(fù)位102.3.6 保模時(shí)間102.3.7 注塑料筒溫度10第3章 硬件設(shè)計(jì)113.1 設(shè)計(jì)的要求113.2 PLC的應(yīng)用123.2.1 PLC的應(yīng)用123.2.2 PLC的工作過(guò)程133.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)133.3.1 PLC的選擇133.3.2 系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配133.3.3 系統(tǒng)外部接線圖14第4章 軟件設(shè)計(jì)164.1 軟件設(shè)計(jì)介紹164.1.1設(shè)計(jì)思路164.1.2 運(yùn)行原理164.1.3 運(yùn)行模式介紹174.2 程序梯形圖174.3 程序指令表23第5章 系統(tǒng)組態(tài)畫面設(shè)計(jì)275.1 組態(tài)介紹275.2 組態(tài)畫面的創(chuàng)建275.2.1 新建組態(tài)工程275.2.2 建立組態(tài)畫面295.2.3 定義外部設(shè)備315.2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立325.2.5 動(dòng)畫連接33結(jié)論38謝 辭39參考文獻(xiàn)40外文資料翻譯41前言注射成型機(jī)（簡(jiǎn)稱注射機(jī)或注塑機(jī)）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制品的主要成型設(shè)備。從最初的注塑機(jī)發(fā)展至今已有半個(gè)世紀(jì)的歷史。目前在工程塑料業(yè)中,80%采用了注射成型.近年來(lái)由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)日益增長(zhǎng)的需要,推動(dòng)了注塑技術(shù)水平的發(fā)展和提高。目前,我國(guó)生產(chǎn)的塑料機(jī)械半數(shù)左右是注塑機(jī),而從美歐等主要生產(chǎn)國(guó)來(lái)看,注塑機(jī)的產(chǎn)量都在逐年增加,在塑料機(jī)械中占的比重從50年代技術(shù)創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注射成型機(jī)至今已有50多年的歷史。目前在工程塑料業(yè)中，80采用了注射成型。近年來(lái)由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對(duì)注射制品日益增長(zhǎng)的需要，推動(dòng)了注射成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高。我國(guó)塑料機(jī)械2000年銷售額在70億元人民幣左右，以臺(tái)數(shù)記約為8.5萬(wàn)臺(tái)，其中40左右是注射成型機(jī)。從美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國(guó)來(lái)看，注塑機(jī)的產(chǎn)量都在逐年增加，在塑料機(jī)械中占的比重最大。近幾年來(lái)，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的注塑機(jī)生產(chǎn)廠家都在不斷提高普通注塑機(jī)的功能、質(zhì)量、輔助設(shè)備的配套能力，以及自動(dòng)化水平。同時(shí)大力開發(fā)、發(fā)展大型注塑機(jī)、專用注塑機(jī)、反應(yīng)注塑機(jī)和精密注塑機(jī)，以滿足生產(chǎn)塑料合金、磁性塑料、帶嵌件的塑料制品的需求。 注塑機(jī)是目前中國(guó)塑料機(jī)械中發(fā)展速度最快，水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家差距較小的塑機(jī)品種之一。但主要指普通型注塑機(jī)，在特大型、各種特殊、專用、精密注塑機(jī)的多數(shù)品種方面，有的產(chǎn)品尚屬空白，這是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的主要差距。本次設(shè)計(jì)就是利用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)各個(gè)工作步驟的控制，通過(guò)對(duì)注塑機(jī)結(jié)構(gòu)的分析和認(rèn)識(shí)，了解注塑機(jī)工作的過(guò)程和原理，設(shè)計(jì)相關(guān)的程序來(lái)對(duì)注塑機(jī)的每一工步進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，達(dá)到對(duì)注塑機(jī)自動(dòng)和手動(dòng)工作模式動(dòng)態(tài)模擬，并建立相關(guān)的組態(tài)動(dòng)畫對(duì)整個(gè)的注塑機(jī)自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬演示。第1章 緒論1.1 注塑機(jī)概述塑料注射成型機(jī)簡(jiǎn)稱注塑機(jī)，是一種將顆粒狀的塑料加熱成熔化成流動(dòng)狀態(tài)，然后利用活塞的推力，通過(guò)機(jī)械的方法將熔融狀態(tài)的塑料以快速、高壓射入閉合的模具內(nèi)，經(jīng)固化成型后，制成塑料制品的加工設(shè)備。它將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種塑料制品的主要設(shè)備。中國(guó)注塑機(jī)制造業(yè)從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展至今，已有近50年的歷史。從最古老的人力手動(dòng)注塑機(jī)，到液壓手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)，到油電復(fù)合，再到今天的全電動(dòng)注塑機(jī)，中國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。如今，從通用注塑機(jī)、精密注塑機(jī)到專用注塑機(jī)的不同品種，中國(guó)都有生產(chǎn)，并在全球注射制造業(yè)占據(jù)著舉足輕重的位置。80 年代以后，中國(guó)注塑機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展，年增長(zhǎng)率在20%以上，并逐步形成了以浙江寧波、廣東東莞、順德等地為主的加工基地目前，中國(guó)注塑機(jī)的年生產(chǎn)總量位居世界第一。其中，中國(guó)寧波地區(qū)的注塑機(jī)年產(chǎn)量約為世界年產(chǎn)量的三分之一，是世界上最大的注塑機(jī)生產(chǎn)基地。預(yù)計(jì)2008年中國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)品產(chǎn)量將達(dá)到67680臺(tái)。在應(yīng)用方面，中國(guó)注塑機(jī)以通用型為主，一般性的塑料制品如玩具、文具、日用品、家具、裝修材料的生產(chǎn)占據(jù)最大的市場(chǎng)份額。其次，注塑機(jī)主要用于大型家電，如冰箱、彩電、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、計(jì)算機(jī)殼體等的生產(chǎn)，這一應(yīng)用市場(chǎng)占據(jù)了中國(guó)工程塑料總量的40%以上，國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)在這一市場(chǎng)上占有率較高。隨著經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)對(duì)注塑機(jī)產(chǎn)品的需求不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2008年我國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)品的需求量將達(dá)到80000臺(tái)。中國(guó)大型骨干注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大多是合資企業(yè)，引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和管理模式。在技術(shù)方面，中國(guó)生產(chǎn)的注塑機(jī)已從普通機(jī)型向大型機(jī)、全電動(dòng)機(jī)、電液復(fù)合機(jī)和專用注塑機(jī)方面發(fā)展。其中海天開發(fā)出了中國(guó)最大鎖模力的注塑機(jī)，用于汽車配件的生產(chǎn)；震雄開發(fā)出了全電動(dòng)用于光盤生產(chǎn)的專用機(jī)和用于 PET瓶坯注塑的專用機(jī)型。雖然從整體上看，中國(guó)生產(chǎn)的注塑機(jī)還主要是低端產(chǎn)品，但以海天和震雄為代表的注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)正努力向中端市場(chǎng)發(fā)展。目前中國(guó)生產(chǎn)注塑機(jī)的廠家較多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已超過(guò)60家。注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有立式和臥式兩種。按生產(chǎn)出的制品可分為普通型和精密型注塑機(jī)。一次注射量45-51000g；鎖模力200-36000kN；加工原料有熱固性塑料、熱塑性塑料和橡膠三種。熱塑性塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚氨酯、聚碳酸酯、有機(jī)玻璃、聚砜及(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)等。從加工出的制品來(lái)看，有單色、雙色的一般和精密塑料制品。上述產(chǎn)品的主要生產(chǎn)廠家都有自己的系列，各有自己的特點(diǎn)。如廣東震德塑料機(jī)械廠有限公司生產(chǎn)的捷霸CJ系列注塑機(jī)每一種規(guī)格均有數(shù)控和電腦控制兩種形式?？捎糜谏a(chǎn)各種高精密的熱性塑料制品，機(jī)器采用線型移動(dòng)傳感器控制注射、合模、頂出，采用多重CPU電控系統(tǒng)、大幅面彩色LED顯示、全電腦自動(dòng)控制。普通臥式注塑機(jī)仍是注塑機(jī)發(fā)展的主導(dǎo)方向，其基本結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有大的變化，除了繼續(xù)提高其控制及自動(dòng)化水平、降低能耗外，生產(chǎn)廠家根據(jù)市場(chǎng)的變化正在向組合系列化方向發(fā)展，如同一型號(hào)的注塑機(jī)配置大、中、小三種注射裝置，增加了靈活性，提高了經(jīng)濟(jì)效益。近幾年來(lái)，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的注塑機(jī)生產(chǎn)廠家都在不斷提高普通注塑機(jī)的功能、質(zhì)量、輔助設(shè)備的配套能力，以及自動(dòng)化水平。同時(shí)大力開發(fā)、發(fā)展大型注塑機(jī)、專用注塑機(jī)、反應(yīng)注塑機(jī)和精密注塑機(jī)，以滿足生產(chǎn)塑料合金、磁性塑料、帶嵌件的塑料制品的需求。 注塑機(jī)是目前中國(guó)塑料機(jī)械中發(fā)展速度最快、水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家差距較小的塑機(jī)品種之一。但主要指普通型注塑機(jī)，在特大型、各種特殊、專用、精密注塑機(jī)的多數(shù)品種方面，有的產(chǎn)品尚屬空白，這是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的主要差距。1.2注塑機(jī)的機(jī)構(gòu)和功能注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。1. 注塑系統(tǒng)注射系統(tǒng)的作用：注射系統(tǒng)是注塑機(jī)最主要的組成部分之一，一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預(yù)塑柱塞注射式3種主要形式。目前應(yīng)用最廣泛的是螺桿式。其作用是，在注塑料機(jī)的一個(gè)循環(huán)中，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將一定數(shù)量的塑料加熱塑化后，在一定的壓力和速度下，通過(guò)螺桿將熔融塑料注入模具型腔中。注射結(jié)束后，對(duì)注射到模腔中的熔料保持定型。注射系統(tǒng)的組成：注射系統(tǒng)由塑化裝置和動(dòng)力傳遞裝置組成。螺桿式注塑機(jī)塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、射咀部分組成。動(dòng)力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動(dòng)油缸以及螺桿驅(qū)動(dòng)裝置（熔膠馬達(dá)）。2. 合模系統(tǒng)合模系統(tǒng)的作用：合模系統(tǒng)的作用是保證模具閉合、開啟及頂出制品。同時(shí)，在模具閉合后，供給予模具足夠的鎖模力，以抵抗熔融塑料進(jìn)入模腔產(chǎn)生的模腔壓力，防止模具開縫，造成制品的不良現(xiàn)狀。合模系統(tǒng)的組成：合模系統(tǒng)主要由合模裝置、調(diào)模機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、前后固定模板、移動(dòng)模板、合模油缸和安全保護(hù)機(jī)構(gòu)組成。3. 液壓系統(tǒng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)按工藝過(guò)程所要求的各種動(dòng)作提供動(dòng)力，并滿足注塑機(jī)各部分所需壓力、速度、溫度等的要求。它主要由各自種液壓元件和液壓輔助元件所組成，其中油泵和電機(jī)是注塑機(jī)的動(dòng)力來(lái)源。各種閥控制油液壓力和流量，從而滿足注射成型工藝各項(xiàng)要求。4. 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)合理配合，可實(shí)現(xiàn)注射機(jī)的工藝過(guò)程要求（壓力、溫度、速度、時(shí)間）和各種程序動(dòng)作。主要由電器、儀表、加熱器、傳感器等組成。一般有四種控制方式，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)、調(diào)整。5. 加熱/冷卻系統(tǒng)加熱系統(tǒng)是用來(lái)加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機(jī)料筒一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測(cè)。熱量通過(guò)筒壁導(dǎo)熱為物料塑化提供熱源；冷卻系統(tǒng)主要是用來(lái)冷卻油溫，油溫過(guò)高會(huì)引起多種故障出現(xiàn)所以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，導(dǎo)致原料不能正常下料。6. 潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)是注塑機(jī)的動(dòng)模板、調(diào)模裝置、連桿機(jī)鉸等處有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位提供潤(rùn)滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命，潤(rùn)滑可以是定期的手動(dòng)潤(rùn)滑，也可以是自動(dòng)電動(dòng)潤(rùn)滑。7. 安全保護(hù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)注塑機(jī)的安全裝置主要是用來(lái)保護(hù)人、機(jī)安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測(cè)元件等組成，實(shí)現(xiàn)電氣機(jī)械液壓的聯(lián)鎖保護(hù)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)注塑機(jī)的油溫、料溫、系統(tǒng)超載，以及工藝和設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行指示或報(bào)警。第2章 注塑機(jī)的工作原理及系統(tǒng)分析2.1 注塑機(jī)工作原理注塑機(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，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(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啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注塑機(jī)操作項(xiàng)目：注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過(guò)程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。一般螺桿式注塑機(jī)的成型工藝過(guò)程是：首先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，接著向注射缸通入壓力油，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，便可開模取出制品（保壓的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔內(nèi)補(bǔ)充物料，以及保證制品具有一定的密度和尺寸公差）。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內(nèi)的平均壓力一般在2045MPa之間），因此必須有足夠大的合模力。由此可見(jiàn)，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。對(duì)塑料制品的評(píng)價(jià)主要有三個(gè)方面，第一是外觀質(zhì)量，包括完整性、顏色、光澤等；第二是尺寸和相對(duì)位置間的準(zhǔn)確性；第三是與用途相應(yīng)的物理性能、化學(xué)性能、電性能等。這些質(zhì)量要求又根據(jù)制品使用場(chǎng)合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的設(shè)計(jì)、制造精度和磨損程度等方面。但事實(shí)上，塑料加工廠的技術(shù)人員往往苦于面對(duì)用工藝手段來(lái)彌補(bǔ)模具缺陷帶來(lái)的問(wèn)題而成效不大的困難局面。生產(chǎn)過(guò)程中工藝的調(diào)節(jié)是提高制品質(zhì)量和產(chǎn)量的必要途徑。由于注塑周期本身很短，如果工藝條件掌握不好,廢品就會(huì)源源不絕。在調(diào)整工藝時(shí)最好一次只改變一個(gè)條件，多觀察幾回，如果壓力、溫度、時(shí)間統(tǒng)統(tǒng)一起調(diào)的話，很易造成混亂和誤解，出了問(wèn)題也不知道是何道理。調(diào)整工藝的措施、手段是多方面的。例如：解決制品注不滿的問(wèn)題就有十多個(gè)可能的解決途徑，要選擇出解決問(wèn)題癥結(jié)的一、二個(gè)主要方案，才能真正解決問(wèn)題。此外，還應(yīng)注意解決方案中的辨證關(guān)系。2.2注塑機(jī)的系統(tǒng)分析2.2.1 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-1所示。圖2-1 注塑機(jī)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。2.2.2 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。2.2.3 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，這就要求模合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，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。2.2.4 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。2.2.5 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制注塑周期的順序（順序控制）及維持過(guò)程溫度、時(shí)間、壓力及速度于設(shè)定值（過(guò)程控制）。電氣部分主要由動(dòng)力、動(dòng)作程序等控制所組成。2.2.6 注塑機(jī)控制系統(tǒng)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、接近開關(guān)、光柵開關(guān)、三相異步電機(jī)、各種開關(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)將開始生產(chǎn)的動(dòng)作步序。2.3 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)塑整退啟模頂出起始位置。2.3.1 模具的開啟與閉合 合模時(shí)：電磁鐵得電后，合模油缸油路接通，油壓的推動(dòng)下模具閉合。開模時(shí)：電磁鐵失電后，開模油缸油路接通，油壓的推動(dòng)下模具打開。2.3.2 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，注射座整退完成接近開關(guān)工作。2.2.3 注料桿的整進(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。 2.3.4 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)開始工作，帶動(dòng)注塑螺杠旋轉(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)，限位開關(guān)動(dòng)作，預(yù)塑完成。2.3.5 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。待產(chǎn)品被拿走后頂出系統(tǒng)將復(fù)位處于初始狀態(tài)。2.3.6 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模具，這一段為保模時(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。2.3.7 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)品和原材料的不同，可以對(duì)溫度作出調(diào)整（一般不超過(guò)400）。9第3章 硬件設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)的要求注塑機(jī)是塑料加工行業(yè)的主要設(shè)備，能加工各種熱塑性或熱固性塑料。注塑機(jī)通常由閉模和注塑兩大部分組成。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，將已塑化好的熔融狀態(tài) （即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(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啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注塑機(jī)操作項(xiàng)目：注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過(guò)程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力的調(diào)節(jié)等。一般螺桿式注塑機(jī)的成型工藝過(guò)程是：首先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，接著向注射缸通入壓力油，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、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品。注塑機(jī)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品一般要經(jīng)過(guò)閉模、合閘、穩(wěn)壓、整進(jìn)、注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、起模、頂出產(chǎn)品等工序，這些動(dòng)作的完成均由電磁閥控制液壓回路來(lái)完成。注塑機(jī)的工作方式有手動(dòng)和自動(dòng)循環(huán)兩種形式。所為手動(dòng)，是為注塑級(jí)的每個(gè)工步都設(shè)置一個(gè)按鈕，當(dāng)某個(gè)按鈕按下時(shí)，機(jī)器就會(huì)執(zhí)行該按鈕所對(duì)應(yīng)的工步動(dòng)作。注塑機(jī)自動(dòng)循環(huán)時(shí)的工藝流程如圖3-1所示。圖3-1 注塑機(jī)自動(dòng)循環(huán)工藝流程圖3.2 PLC的應(yīng)用3.2.1 PLC的應(yīng)用當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。運(yùn)行期間可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。3.2.2 PLC的工作過(guò)程在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，將其存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。此階段即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。在用戶程序執(zhí)行階段，掃描總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序。在掃描梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中的狀態(tài)。 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，進(jìn)入輸出刷新階段。CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。 3.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.3.1 PLC的選擇 應(yīng)設(shè)計(jì)要求，由注塑機(jī)工藝流程圖3-1可知，該系統(tǒng)共設(shè)有8個(gè)限位開關(guān)、1個(gè)壓力檢測(cè)傳感器、11個(gè)手動(dòng)開關(guān)按鈕以及9個(gè)執(zhí)行電磁閥和2個(gè)運(yùn)行指示燈，共計(jì)31個(gè)輸入輸出口。西門子S7-200系列PLC具有功能強(qiáng)、擴(kuò)展容易、編程軟件使用方便、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)采用西門子S7-200系列PLC。此注塑機(jī)系統(tǒng)有20個(gè)輸入11個(gè)輸出，輸入輸出口較多，因此選用它。3.3.2 系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配因注塑機(jī)的工藝要求在其自動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)，只有上一工步完成時(shí)才進(jìn)行下一工步，故設(shè)置限位開關(guān)來(lái)檢測(cè)每一工步是否完成。在手動(dòng)工作時(shí)，則設(shè)置按鈕來(lái)直接控制每一工步的完成和下一工步的開始。系統(tǒng)I/O分配表 如表3-1所示。表3-1 系統(tǒng)I/O分配表輸 入 端輸 出 端說(shuō)明代號(hào)輸入說(shuō)明代號(hào)輸出閉模限位開關(guān)SQ1I0.1電磁閥1YV1Q0.1合閘限位開關(guān)SQ2I0.2電磁閥2YV2Q0.2整進(jìn)限位開關(guān)SQ3I0.3電磁閥3YV3Q0.3預(yù)塑限位開關(guān)SQ4I0.4電磁閥4YV4Q0.4開閘限位開關(guān)SQ5I0.5電磁閥5YV5Q0.5起模限位開關(guān)SQ6I0.6電磁閥6YV6Q0.6頂出限位開關(guān)SQ7I0.7電磁閥7YV7Q0.7整退限位開關(guān)SQ8I1.0電磁閥8YV8Q1.0穩(wěn)壓檢測(cè)開關(guān)KPI2.3電磁閥9YV9Q1.1啟動(dòng)（自動(dòng)）SB0I0.0運(yùn)行指示燈1D1Q1.6啟動(dòng)（手動(dòng)）SB1I1.1運(yùn)行指示燈2D2Q1.7合閘（手動(dòng)）SB2I1.2穩(wěn)壓（手動(dòng)）SB3I1.3整進(jìn)（手動(dòng)）SB4I1.4注射（手動(dòng)）SB5I1.5解壓（手動(dòng)）SB6I1.6起模（手動(dòng)）SB7I1.7頂出（手動(dòng)）SB8I2.0整退（手動(dòng)）SB9I2.1初始化SB10I2.23.3.3 系統(tǒng)外部接線圖本系統(tǒng)選用西門子S7-200系列，共20個(gè)輸入、11個(gè)輸出。其中輸入中有限位開關(guān)9個(gè)、手動(dòng)按鈕10個(gè)、壓力檢測(cè)裝置1個(gè)，輸出則為9個(gè)電磁閥線圈和2個(gè)運(yùn)行指示燈。系統(tǒng)外部接線圖如圖3-2所示。 圖3-2 外部接線圖圖3-2中各按鈕及限位開關(guān)等可參照表3-1系統(tǒng)I/O分配表查看其功能作用。 14 第4章 軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)介紹4.1.1設(shè)計(jì)思路本次設(shè)計(jì)主要分為手動(dòng)和自動(dòng)兩大部分，應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行要求及互不干擾原則自動(dòng)模式和手動(dòng)模式又相互聯(lián)系和制約，設(shè)計(jì)的主要入手點(diǎn)為各個(gè)工步依次順尋完成，且只有上一工步完成后下一工步才可進(jìn)行，故為實(shí)現(xiàn)上一工步完成的檢測(cè)和下一工步自動(dòng)開始的目的，在各個(gè)公布結(jié)束位置設(shè)置限位開關(guān)，通過(guò)限位開關(guān)來(lái)控制對(duì)上一工步的停止和下一工步的開始。在以自動(dòng)模式工作時(shí)考慮到結(jié)束后成品的拿取及實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)可能隨時(shí)需要手動(dòng)運(yùn)行，故在每次以自動(dòng)模式生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品后設(shè)計(jì)使系統(tǒng)停在初始位置，便于再次進(jìn)行手動(dòng)模式或自動(dòng)模式的選擇。在進(jìn)行手動(dòng)模式工作時(shí)首先需鎖定用于自動(dòng)的限位開關(guān)，以避免在上一工步完成后未經(jīng)手動(dòng)按鈕便自動(dòng)開始下一工步，且在上一工步進(jìn)行時(shí)還需限定下一工步的開始按鈕，以滿足各個(gè)工步依次完成的設(shè)計(jì)要求。在手動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后系統(tǒng)將再次處于初始化位置，便于再次選擇以手動(dòng)或自動(dòng)模式運(yùn)行。4.1.2 運(yùn)行原理參照下面的系統(tǒng)程序梯形圖可知，在每次上電后（即處于初始位置時(shí)），系統(tǒng)默認(rèn)將從M3.4M4.7的12個(gè)限位開關(guān)全部置1，而將M1.6M3.1的12個(gè)觸頭則為全部置0的狀態(tài)，其目的仍然是為了防止誤操作而將手動(dòng)的所有按鈕（手動(dòng)開始按鈕除外）鎖定。當(dāng)按下自動(dòng)開始按鈕后，系統(tǒng)便開始以自動(dòng)模式運(yùn)行，同時(shí)將手動(dòng)開始按鈕鎖定，在每一工步完成時(shí)觸動(dòng)相應(yīng)的限位開關(guān)（或定時(shí)器開始計(jì)時(shí)）后則開始下一工步，同時(shí)對(duì)上一工步進(jìn)行置0操作使其停止，當(dāng)本次工步完成，再次觸動(dòng)對(duì)應(yīng)的限位開關(guān)（或定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間到開始動(dòng)作）后則又開始下一工步，依次進(jìn)行，直至所有工步結(jié)束后解除對(duì)手動(dòng)開始按鈕的鎖定，同時(shí)再次處于初始位置。在按下手動(dòng)開始按鈕以手動(dòng)模式開始運(yùn)行時(shí)，首先對(duì)所有的限位開關(guān)及自動(dòng)開始按鈕進(jìn)行鎖定，以防止手動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生干擾或誤操作，當(dāng)每一工步完成后將停止于該工步結(jié)束位置，待按下下一工步開始按鈕后再開始繼續(xù)下一工步。應(yīng)工藝流程的需要在注射、保壓及解壓三個(gè)工步中設(shè)置定時(shí)器來(lái)完成相應(yīng)工作，故在這三個(gè)工步所對(duì)應(yīng)的下一工步開始處并未設(shè)置開始按鈕，而是直接由上一工步的定時(shí)器動(dòng)作來(lái)啟動(dòng)。同樣的，在手動(dòng)運(yùn)行的最后一個(gè)工步完成后系統(tǒng)將再次處于初始化位置，直至再次選擇自動(dòng)或手動(dòng)運(yùn)行。4.1.3 運(yùn)行模式介紹本次設(shè)計(jì)的注塑機(jī)系統(tǒng)共有兩種工作模式，即自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。下面對(duì)兩種工作模式所設(shè)計(jì)程序的執(zhí)行過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的介紹。在下圖4-1所示的程序中I0.0I1.0（包括三個(gè)定時(shí)器動(dòng)作觸頭）和I2.3分別對(duì)應(yīng)的是自動(dòng)運(yùn)行時(shí)各個(gè)限位開關(guān)和壓力檢測(cè)裝置的狀態(tài)輸入口，而M3.4M4.7的12個(gè)觸頭則主要起對(duì)各個(gè)限位開關(guān)狀態(tài)的鎖定作用，從而在手動(dòng)運(yùn)行時(shí)避免產(chǎn)生干擾。I1.1I2.1對(duì)應(yīng)的是手動(dòng)運(yùn)行時(shí)各個(gè)手動(dòng)控制按鈕的輸入狀態(tài)，而M1.6M3.1的12個(gè)觸頭則起在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)對(duì)手動(dòng)控制按鈕的鎖定作用，以避免因?yàn)檎`操作而產(chǎn)生干擾。在程序的開始處設(shè)置的M3.3和M3.2兩個(gè)觸頭則為互鎖觸頭，在按下自動(dòng)開始按鈕后鎖定自動(dòng)開始按鈕，按下自動(dòng)按鈕則反之。不論手動(dòng)還是自動(dòng)，在執(zhí)行完最后一工步后均會(huì)停在初始位置，等待再次選擇。因每一工步的控制方式大同小異，故所設(shè)計(jì)的程序?qū)γ恳还げ降膱?zhí)行過(guò)程也是基本類似。啟動(dòng)時(shí)首先互鎖，手動(dòng)運(yùn)行鎖定自動(dòng)，自動(dòng)運(yùn)行鎖定手動(dòng)。運(yùn)行時(shí)每一工步完成前鎖定鎖定后一工步，每一工步開始時(shí)結(jié)束上一工步。運(yùn)行最后一步后則返回初始位。4.2 程序梯形圖應(yīng)本次設(shè)計(jì)，其系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)如下圖4-1 所示。圖4-1 程序梯形圖4.3 程序指令表22根據(jù)圖4-1中的梯形圖可寫出相關(guān)指令表如下。24LDSM0.1SM0.0，1RM0.1，12SM3.4，12SM3.2，2LDI0.0AM3.3RM1.6，12RM3.2，1LDI1.1AM3.2RM3.4，12SM1.6，12RM3.3，1LDM0.0AI0.0AM3.4LDI1.1AM1.6OLDSM0.1，1LDM0.1AI0.1AM3.5LDI1.2AM1.7AM0.1OLDSM0.2，1RM0.1，1LDM0.2AI0.2AM3.6LDI1.3AM2.0AM0.2OLDSM0.3，1RM0.2，1LDM0.3AI2.3AM3.7LDI1.4AM2.1AM0.3OLDSM0.4，1RM0.3，1LDM0.4AI0.3AM4.0LDI1.5AM2.2AM0.4SM0.5，1RM0.4，1LDM0.5AT37AM4.1LDT37AM2.3AM0.5OLDSM0.6，1RM0.5，1LDM0.6AT38AM4.2LDT38AM2.4AM0.6OLDSM0.7，1RM0.6，1LDM0.7AI0.4AM4.3LDI1.6AM2.5AM0.7OLDSM1.0，1RM0.7，1LDM1.0AT39AM4.4LDT39AM2.6AM1.0OLDSM1.1，1RM1.0，1LDM1.1AI0.5AM4.5LDI1.7AM2.7AM1.1OLDSM1.2，1RM1.1，1LDM1.2AI0.6AM4.6LDI2.0AM3.0AM1.2OLDSM1.3，1RM1.2，1LDM1.3AI0.7AM4.7LDI2.1AM3.1AM1.3OLDSM1.4，1RM1.3，1LDM1.4AI1.0OI2.2SM0.0，1RM1.4，1SM3.4，12RM1.6，12SM3.2，2LDM0.1OM0.3OM0.5OM0.7OM1.1OM1.3=Q1.6LDM0.2OM0.4OM0.6OM1.0OM1.2OM1.4=Q1.7LDM0.5TONT37，50LDM0.6TONT38，50LDM1.0OM0.5OM0.7OM1.2=Q0.1LDM0.2=Q0.2LDM1.0OM1.2=Q0.3LDM0.2=Q0.4LDM1.1=Q0.5LDM0.3OM0.5=Q0.6LDM0.6=Q0.7LDM0.2OM0.4OM0.6OM1.4=Q1.0LDM1.3OM1.4=Q1.1第5章 系統(tǒng)組態(tài)畫面設(shè)計(jì)5.1 組態(tài)介紹利用組態(tài)軟件構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫面，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)可歸納如下：概念簡(jiǎn)單，易于理解和使用；功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)；實(shí)時(shí)性與并行處理；建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行；利用豐富的“動(dòng)畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)態(tài)畫面；其特點(diǎn)為：可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進(jìn)色、豐富的圖庫(kù)、動(dòng)畫連接；無(wú)與倫比的動(dòng)力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動(dòng)畫功能可以對(duì)畫面中的一部分進(jìn)行保存，以便以后進(jìn)行分析或打?。蛔兞繉?dǎo)入導(dǎo)出功能，變量可以導(dǎo)出到Excel表格中，方便的對(duì)變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新工程。5.2 組態(tài)畫面的創(chuàng)建5.2.1 新建組態(tài)工程啟動(dòng)組態(tài)王軟件的工程管理器，在菜單中點(diǎn)擊“新建”彈出對(duì)話框如圖5-1所示。圖5-1 組態(tài)創(chuàng)建工程向?qū)螕簟跋乱徊健崩^續(xù)，會(huì)出現(xiàn) “新建工程向?qū)е睂?duì)話框。根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求選擇合適的路徑即可。在工程路徑文本框中輸入一個(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽”在彈出的路徑選擇對(duì)話框中選擇一個(gè)有效的路徑。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向?qū)е龑?duì)話框”，如圖5-2 所示。圖5-2 新建工程向?qū)г诠こ堂Q文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時(shí)將被作為當(dāng)前工程的路徑名稱。點(diǎn)擊“完成”，則完成了一個(gè)新工程的建立。5.2.2 建立組態(tài)畫面進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個(gè)工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個(gè)畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。 “組態(tài)王”采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面。用戶構(gòu)圖時(shí)可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫面的生成。同時(shí)支持畫面之間的圖形對(duì)象拷貝，可重復(fù)使用以前的開發(fā)結(jié)果。 進(jìn)入新建的組態(tài)王工程，選中工程瀏覽器左側(cè)的畫面，在右側(cè)雙擊新建按鈕，則彈出新畫面的對(duì)話框，如圖5-3所示。圖5-3 新建畫面在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。設(shè)置完成后就完成了一個(gè)新畫面的創(chuàng)建，就可以在 新畫面里進(jìn)行系統(tǒng)畫面的設(shè)計(jì),如圖5-4所示。圖5-4 開發(fā)系統(tǒng)最后繪得系統(tǒng)控制圖，如圖5-5所示。圖5-5 注塑機(jī)循環(huán)控制系統(tǒng)5.2.3 定義外部設(shè)備選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。圖5-6 設(shè)備配置向?qū)нx擇PLC后，會(huì)出現(xiàn)一系列生產(chǎn)廠家，根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備具體條件相結(jié)合，我們選擇西門子S7-200系列PLC，通信描述選擇PPI即可。然后點(diǎn)擊“下一步”定義邏輯名稱，輸入“PLC”后點(diǎn)擊“下一步”。待所有設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“完成”。 設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“PLC”，需要檢測(cè)外部輸入量是否與PLC相連時(shí)，只用雙擊該設(shè)備，在彈出的對(duì)話框中選擇測(cè)試PLC即可。至于新建的設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)中間裝置，它將實(shí)物PLC與自己建造的變量聯(lián)系起來(lái)，相當(dāng)于把程序與界面聯(lián)系了起來(lái)，為以后的控制做好了準(zhǔn)備。定義的外部設(shè)備如圖5-7所示。圖5-7 定義的外部設(shè)備在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把IO變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。5.2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立在定義了外部設(shè)備后，外部設(shè)備的各種數(shù)據(jù)狀態(tài)便可以隨時(shí)輸入進(jìn)來(lái)，但要讓圖形跟隨數(shù)據(jù)變化則還需要給各個(gè)圖形設(shè)置相應(yīng)的變量參數(shù)，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)庫(kù)”的“數(shù)據(jù)詞典”后，便可以新建各種所需的變量了。根據(jù)圖形中的需要來(lái)設(shè)置不同的變量，設(shè)置時(shí)需要注意各種變量的類型，其各個(gè)類型可在設(shè)置變量時(shí)選擇，以不同的數(shù)據(jù)類型來(lái)選擇不同的變量，且所設(shè)置的變量應(yīng)與畫面中的圖形相對(duì)應(yīng)。一般開關(guān)量等輸入狀態(tài)的變量可設(shè)置為“IO離散”，圖形的平移等變化可設(shè)置為“內(nèi)存實(shí)型”，其他各個(gè)變量類型的使用可參考相關(guān)幫助。本次設(shè)計(jì)的組態(tài)畫面各個(gè)圖形所對(duì)應(yīng)的變量如圖5-8所示。圖5-8 數(shù)據(jù)變量5.2.5 動(dòng)畫連接在新畫面中雙擊需要連接的物件，彈出相應(yīng)的編輯對(duì)話框。 在對(duì)話框中有各種連接，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇，分別選擇“水平移動(dòng)”和“垂直移動(dòng)”兩種連接方式，或者別的連接方式。在表達(dá)式框中填入表達(dá)式，在下面的移動(dòng)距離中填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)，按確定即可。按照上面的步驟，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，分別對(duì)畫面中的物件進(jìn)行動(dòng)畫連接，從而實(shí)現(xiàn)了外部輸入量與內(nèi)部事物的數(shù)據(jù)連接。在該軟件中編寫語(yǔ)言有兩種語(yǔ)言方式，IF/ELSE和WHILE語(yǔ)句，兩種語(yǔ)句可以兼容，互相嵌套使用。該軟件還有大量的函數(shù)可以使用，所有的應(yīng)用功能都在其面板上顯示。在畫面中右擊 畫面，選中“畫面屬性”，在畫面名稱右面有“命令語(yǔ)言一欄”，雙擊，彈出畫面命令語(yǔ)言對(duì)話框。在該對(duì)話框中輸入下列本設(shè)計(jì)所對(duì)應(yīng)的命令語(yǔ)言。if(啟動(dòng)=1)本站點(diǎn)模=本站點(diǎn)模+50;if(合閘=1)本站點(diǎn)閘=本站點(diǎn)閘+50;if(穩(wěn)壓=1)本站點(diǎn)a=本站點(diǎn)a+50;if(整進(jìn)=1)本站點(diǎn)注射座=本站點(diǎn)注射座+50;if(注射=1)本站點(diǎn)b=本站點(diǎn)b+50;if(保壓=1)本站點(diǎn)c=本站點(diǎn)c+50;if(預(yù)塑=1)本站點(diǎn)d=本站點(diǎn)d+50;if(解壓=1)本站點(diǎn)e=本站點(diǎn)e+50;if(開閘=1)本站點(diǎn)閘=本站點(diǎn)閘-50;if(起模=1)本站點(diǎn)模=本站點(diǎn)模-50;if(頂出=1)本站點(diǎn)頂針=本站點(diǎn)頂針+50;if(整退=1)本站點(diǎn)注射座=本站點(diǎn)注射座-50;本站點(diǎn)頂針=本站點(diǎn)頂針-50; 上述指令分別定義了注塑機(jī)控制系統(tǒng)各個(gè)圖形的變化方式和程度，通過(guò)圖形中設(shè)置的各個(gè)按鈕開關(guān)便可控制相應(yīng)圖形的變化情況，一般圖形變化比較復(fù)雜的則相應(yīng)的指令也就復(fù)雜，如果圖形中存在需要表達(dá)液位、溫度、儀表等數(shù)據(jù)的變化則也需要設(shè)置相關(guān)變量并編寫指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。編寫相關(guān)指令，并與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)后便能通過(guò)圖形的變化來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控外部設(shè)備的數(shù)據(jù)變化。在輸入上述指令后點(diǎn)擊“確定”保存即可，如圖5-9所示。圖5-9 畫面命令語(yǔ)言在圖5-9所示的畫面命令語(yǔ)言的對(duì)話框里根據(jù)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的需要輸入相應(yīng)的語(yǔ)言后，畫面中圖形的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等都可以寫出相應(yīng)的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。待所有的命令語(yǔ)言編寫完成以后便可以進(jìn)行組態(tài)畫面的運(yùn)行調(diào)試了。可以看出從整個(gè)組態(tài)畫面的建立到最后的調(diào)試各個(gè)部分都是互相聯(lián)系的，所定義的變量要與圖形畫面相對(duì)應(yīng)，而指令除了要與變量和圖形對(duì)應(yīng)外還要決定圖形的變化方式和變化程度。所以，一個(gè)完整的組態(tài)這些都是必不可少的。至此，整個(gè)程序的組態(tài)軟件編寫已經(jīng)完成。最后在定義了命令語(yǔ)言和相應(yīng)變量后可得注塑機(jī)的組態(tài)工作過(guò)程如圖5-10至圖5-12所示。圖5-10 手動(dòng)開始圖5-11 合閘圖5-12 整退至此，整個(gè)注塑機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)畫面已全部完成。48 結(jié)論通過(guò)兩個(gè)月的學(xué)習(xí)和調(diào)試過(guò)程，終于完成了注塑機(jī)自動(dòng)循環(huán)的設(shè)計(jì)工作。并且注塑機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行，完成了預(yù)期的目標(biāo)。從注塑機(jī)自動(dòng)循環(huán)的設(shè)計(jì)過(guò)程中也找到了一些PLC開發(fā)的規(guī)律：先了解所有工步的具體內(nèi)容，從根據(jù)其工藝流程圖分析出設(shè)計(jì)思路和步驟，使陌生的注塑機(jī)系統(tǒng)逐漸清晰起來(lái)，雖然整個(gè)系統(tǒng)的功能不是很多，卻也基本上滿足了所有的設(shè)計(jì)要求。從而讓我踏入了PLC應(yīng)用領(lǐng)域的第一步。然而在調(diào)試過(guò)程中有也有許多的不足之處：例如編寫調(diào)試程序顯得有點(diǎn)雜亂等。希望能夠在以后的不斷深入學(xué)習(xí)中能夠彌補(bǔ)自己的不足之處。同時(shí)更是朝著PLC應(yīng)用領(lǐng)域邁進(jìn)。除此之外，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中讓我對(duì)以前所不懂的東西都有了深入的了解，比如組態(tài)畫面的建立等?？梢哉f(shuō)，本次的設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)不僅是一個(gè)對(duì)所學(xué)知識(shí)的回顧過(guò)程，更是又一次的學(xué)習(xí)過(guò)程。謝 辭在論文即將完成之際，回首一想，一路走來(lái)，需要感謝的人太多，實(shí)在是這些簡(jiǎn)單