《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)_ZS900注塑機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)論文題目： ZS900 注塑機(jī)設(shè)計(jì) 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 08403010305 指 導(dǎo) 教 師： 2021年04月22號(hào) 摘要該設(shè)計(jì)是一種用PLC可編程邏輯控制器來控制注塑機(jī)動(dòng)作的注塑機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，闡述了系統(tǒng)的原理和軟硬件設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)的根本設(shè)計(jì)思想是：將整個(gè)系統(tǒng)劃分為三個(gè)局部，即輸入局部，PLC局部和輸出局部。輸入局部包括反映注塑機(jī)動(dòng)作情況的行程開關(guān)和各種輸入開關(guān)、按鈕；PLC局部包括PLC硬件和軟件；輸出局部包括電磁閥和繼電器。將輸入局部接到PLC輸入端口，將輸出局部接到PLC輸出

2、端口，PLC通過程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行分析，對(duì)電磁閥和繼電器進(jìn)行組合選擇不同的組合實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，發(fā)出正確的輸出信號(hào)，直接作用于輸出局部，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)的控制。在PLC程序設(shè)計(jì)中，將程序分為自動(dòng)模塊和手動(dòng)模塊兩個(gè)局部，并通過一個(gè)旋鈕信號(hào)對(duì)他們進(jìn)行唯一選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)注塑機(jī)的循環(huán)啟動(dòng)和手動(dòng)控制。與傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)更加高效，精確，易調(diào)節(jié)，使用壽命長(zhǎng)且維修方便，為以后大量老舊注塑機(jī)控制系統(tǒng)的改造提供一種借鑒和方法。關(guān)鍵詞 注塑機(jī) PLC 控制系統(tǒng)全套圖紙，加153893706ABSTRACTThis design is a injection molding machine ele

3、ctricity control system design that using PLC to control the injection molding machine movements. This design elaborated the system principle and the software and hardware design.The basic design idea of this system is: the entire system is divided into three parts, namely input part,PLC part and ou

4、tput part. The input part includes many limit switchs and a variety of input switches, reflecting the injection molding machine action button.The PLC part includes hardware and software. The output part includes some solenoid valves and relays. Linking input part to PLC input port, output part to PL

5、C output port, PLC through the program to analyze the input signal, chose a right combination of electromagnetic valves and relays (Different combinations to achieve different actions) and send the right output signal, directly into the output section, so as to achieve control of the injection moldi

6、ng machine.In the PLC programming, the program is divided into two parts of the automatic module and manual module, and the only choice for them by a knob (signal) in order to achieve the cycle start and manual control of injection molding machines. Compared with traditional relay contactor control

7、system, the system is more efficient, accurate, easing to adjust, having long life and easing maintenance Providing a reference and methodology for the transformation of a large number of old injection molding machine control system in the future.KEYWORDS Injection molding machine PLC Control system

8、.目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc323313102 摘要 PAGEREF _Toc323313102 h 1 HYPERLINK l _Toc323313103 ABSTRACT PAGEREF _Toc323313103 h 1 HYPERLINK l _Toc323313104 一 緒論 PAGEREF _Toc323313104 h 3 HYPERLINK l _Toc323313105 注塑機(jī)概述 PAGEREF _Toc323313105 h 3 HYPERLINK l _Toc323313106 國內(nèi)外注塑機(jī)開展概況 PAGEREF _Toc

9、323313106 h 3 HYPERLINK l _Toc323313107 本課題介紹 PAGEREF _Toc323313107 h 3 HYPERLINK l _Toc323313108 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容、任務(wù)和根本要求 PAGEREF _Toc323313108 h 3 HYPERLINK l _Toc323313109 課題研究意義 PAGEREF _Toc323313109 h 4 HYPERLINK l _Toc323313110 二 注塑機(jī)工作原理 PAGEREF _Toc323313110 h 5 HYPERLINK l _Toc323313111 注塑機(jī)成型原理 PAGERE

10、F _Toc323313111 h 5 HYPERLINK l _Toc323313112 注塑機(jī)的操作 PAGEREF _Toc323313112 h 5 HYPERLINK l _Toc323313113 注塑機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理 PAGEREF _Toc323313113 h 5 HYPERLINK l _Toc323313114 三 控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313114 h 8 HYPERLINK l _Toc323313115 3.1 主電路局部設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313115 h 8 HYPERLINK l _Toc323313116 3.2

11、 控制系統(tǒng)輸入與輸出擬定 PAGEREF _Toc323313116 h 10 HYPERLINK l _Toc323313117 自動(dòng)過程PLC輸入與輸出 PAGEREF _Toc323313117 h 10 HYPERLINK l _Toc323313118 手動(dòng)調(diào)整PLC輸入與輸出 PAGEREF _Toc323313118 h 11 HYPERLINK l _Toc323313119 3.2.3 PLC外部I/O分配表 PAGEREF _Toc323313119 h 12 HYPERLINK l _Toc323313120 四 PLC硬件選型 PAGEREF _Toc323313120

12、 h 14 HYPERLINK l _Toc323313121 4.1 PLC的品牌選擇 PAGEREF _Toc323313121 h 14 HYPERLINK l _Toc323313122 4.2 PLC的結(jié)構(gòu)類型選擇 PAGEREF _Toc323313122 h 14 HYPERLINK l _Toc323313123 4.3 PLC的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)選擇 PAGEREF _Toc323313123 h 14 HYPERLINK l _Toc323313124 4.4 PLC的I/O接線圖 PAGEREF _Toc323313124 h 15 HYPERLINK l _Toc32331

13、3125 五 PLC程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313125 h 16 HYPERLINK l _Toc323313126 5.1 系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313126 h 16 HYPERLINK l _Toc323313127 5.1.1 PLC 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖概念 PAGEREF _Toc323313127 h 16 HYPERLINK l _Toc323313128 5.1.2 PLC 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313128 h 16 HYPERLINK l _Toc323313129 5.2 系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) PAGER

14、EF _Toc323313129 h 17 HYPERLINK l _Toc323313130 5.3 注塑機(jī)PLC手動(dòng)程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313130 h 18 HYPERLINK l _Toc323313131 5.4 注塑機(jī)PLC梯形圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323313131 h 19 HYPERLINK l _Toc323313132 5.5 語句表 PAGEREF _Toc323313132 h 20 HYPERLINK l _Toc323313133 六 結(jié)束語 PAGEREF _Toc323313133 h 21 HYPERLINK l _Toc323

15、313134 致謝 PAGEREF _Toc323313134 h 22 HYPERLINK l _Toc323313135 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc323313135 h 231緒論 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原料加熱熔化成流動(dòng)狀態(tài)，然后利用活塞推力，通過機(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)固化定形后，制成塑料制品的加工設(shè)備。簡(jiǎn)單的說，就是它是將熱塑性塑料或熱固性塑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。分為立式、臥式、全電式。注塑機(jī)能加熱塑料，對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 80年代以來，塑料機(jī)械工業(yè)在我國獲

16、得了蓬勃開展，特別是塑料注塑機(jī)年生產(chǎn)能力已達(dá)萬臺(tái)以上，不僅滿足了國內(nèi)生產(chǎn)的需要，還大量出口創(chuàng)匯，為滿足這種機(jī)器高輸出力、快速響應(yīng)、高速、高壓控制精度和重復(fù)精度的技術(shù)要求，國產(chǎn)注塑機(jī)幾乎全部采用了液壓傳動(dòng)和電液比例控制技術(shù)。為進(jìn)一步提高精度，國外還開發(fā)了過程變量：模腔壓力、注射速度、螺桿轉(zhuǎn)速等閉環(huán)微機(jī)控制的電液系統(tǒng)。我國在這方面也作了相應(yīng)的研究。但是進(jìn)入90年代以來，隨著世界各國在環(huán)境保護(hù)，如能耗、噪聲、泄露等控制方面日益嚴(yán)格的要求，節(jié)能已成為注塑機(jī)電液系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。為降低能耗，德、日等國已開發(fā)了全電氣傳動(dòng)控制的注塑機(jī)，并投放市場(chǎng)。與電液控制相比，目前電氣傳動(dòng)還存在無法實(shí)現(xiàn)集中控制，很難實(shí)現(xiàn)高

17、精度的壓力控制，必須經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換裝置才能實(shí)現(xiàn)直線傳動(dòng)等缺乏，但已向電液控制提出了嚴(yán)厲的挑戰(zhàn)。因此，電液控制系統(tǒng)必須在節(jié)能技術(shù)方面做出相應(yīng)開展，才可能防止被全電控技術(shù)取代。注塑機(jī)是塑料加工業(yè)中使用量最大的加工機(jī)械，不僅有大量的產(chǎn)品可用注塑機(jī)直接生產(chǎn)，而且它還是組成注拉吹工藝的關(guān)鍵設(shè)備。 中國已經(jīng)成為世界塑機(jī)臺(tái)件生產(chǎn)的第一大國，寧波海天也成為全球產(chǎn)量最大的注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。除電液復(fù)合式注塑機(jī)外，目前中國已經(jīng)能制造肘桿式、全液式和全電動(dòng)式注塑機(jī)。其中肘桿式注塑機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了升級(jí)換代，全液式注塑機(jī)也已從傳統(tǒng)的單缸充液式完善到兩板直壓式。廣東泓利機(jī)器公司開發(fā)的四缸全液式注塑機(jī)，還獲得了美國、日本等7國創(chuàng)造專

18、利，全電動(dòng)式也已生產(chǎn)出樣機(jī)，中國注塑機(jī)的生產(chǎn)與世界水平的差距在縮小，某些方面已經(jīng)到達(dá)世界先進(jìn)水平。這些機(jī)械已經(jīng)根本上可以滿足國內(nèi)市場(chǎng)上的需要，并且相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品出口到包括歐美等國家的海外市場(chǎng)。1.3.1課題設(shè)計(jì)內(nèi)容、任務(wù)和根本要求技術(shù)參數(shù)：注射容量：180g；注射質(zhì)量：150g；注射速率：90g/s；螺桿轉(zhuǎn)速：0200rpm；合模力：900kN；移模行程：30mm；頂出行程：65mm；頂出力：25kN。工作循環(huán)：合模增壓鎖模注射座快進(jìn)注射注射保壓預(yù)塑進(jìn)料注射座后移開模推料。設(shè)計(jì)任務(wù)：機(jī)床控制系統(tǒng)原理圖、外部接線圖、plc控制編程，安裝圖等。開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯、設(shè)計(jì)計(jì)算書各一份。設(shè)計(jì)要

19、求：1圖樣全部用計(jì)算機(jī)繪制，符合最新制圖標(biāo)準(zhǔn)；投影正確，表達(dá)完整，布局合理。2注重控制性能和結(jié)構(gòu)；功能滿足，實(shí)用可靠。3理論分析完整清楚；設(shè)計(jì)推導(dǎo)簡(jiǎn)要；計(jì)算正確可靠。防止冗長(zhǎng)，杜絕抄襲。 近年來可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC以其高可靠性、高性能的特點(diǎn)，在注塑機(jī)的控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。注塑成型工藝對(duì)各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。早期的注塑機(jī)由于當(dāng)時(shí)的條件或本錢限制多用繼電器控制，其故障率高、維修量大、設(shè)備工作效率低。老式或廢棄的注塑機(jī)長(zhǎng)期擱置不用造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。利用PLC對(duì)老式注塑機(jī)改良改造便可以大大的提高系統(tǒng)的控制精度，提高可靠性，并且維修方便。 本文通過

20、對(duì)大量相關(guān)資料的查閱和分析，建立在實(shí)際可操作的根底上，設(shè)計(jì)出了一個(gè)完整的由PLC控制的注塑機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低能耗、低噪音、運(yùn)行平穩(wěn)、平安可靠和便于維修的目標(biāo)。2 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程。 注射成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施加注射充模冷卻啟模取件。取出塑件后在閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。 合模增壓鎖模注射座快進(jìn)注射注射保壓預(yù)塑進(jìn)料注射座后移開模推料。 如圖2-1所示，該注塑機(jī)各執(zhí)行元件的動(dòng)作循環(huán)主要依靠行程開關(guān)切換電磁換向閥來實(shí)現(xiàn)。為保

21、證平安生產(chǎn)，注塑機(jī)設(shè)置了平安門，并在平安門下設(shè)一個(gè)行程閥19加以控制，只有在平安門關(guān)閉、行程閥19上位接入系統(tǒng)的情況下，系統(tǒng)才能進(jìn)行合模運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)工作過程如下：(1)合模 合模是動(dòng)模板向定模板靠攏并最終合攏的過程，動(dòng)模板由合模液壓缸驅(qū)動(dòng)，合模速度一般按慢快慢的順序進(jìn)行。具體如下：1動(dòng)模板慢速合模運(yùn)動(dòng) 當(dāng)按下合模按鈕，電磁鐵1YA、10YA通電，電液換向閥4右位接入系統(tǒng)。低壓大流量液壓泵A通過電液換向閥1的M型中位機(jī)能卸荷，高壓小流量液壓泵B輸出的壓力油經(jīng)閥4、閥13進(jìn)入合模缸左腔，右腔油液經(jīng)閥4回油箱。合模缸推動(dòng)動(dòng)模板開始慢速向右運(yùn)動(dòng)。此時(shí)系統(tǒng)油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路 液壓泵B電液換向閥4右位

22、單向閥13合模缸左腔； 回油路 合模缸右腔電液換向閥4右位油箱2動(dòng)模板快速合模運(yùn)動(dòng) 當(dāng)慢速合模轉(zhuǎn)為快速合模時(shí)，動(dòng)模板上的行程擋塊壓下行程開關(guān)，使電磁鐵5YA通電，閥1左位接入系統(tǒng)，大流量泵A不再卸荷，其壓力油經(jīng)單向閥11、單向順序閥17與液壓泵B的壓力油集合，共同向合模缸供油，實(shí)現(xiàn)動(dòng)模板快速合模運(yùn)動(dòng)，此時(shí)系統(tǒng)油液流動(dòng)情況為 進(jìn)油路 液壓泵A單向閥11單向順序閥17+液壓泵B電液換向閥4右腔單向閥13合模缸左腔； 回油路 合模缸右腔電液換向閥4右位油箱3合模前動(dòng)模板的慢速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)動(dòng)模板快速靠近靜模板時(shí)，另一行程擋塊壓下其對(duì)應(yīng)的行程開關(guān)，使5YA斷電、閥1復(fù)位到中位，泵A卸荷，油路又恢復(fù)到以前狀況

23、，使快速合模運(yùn)動(dòng)又轉(zhuǎn)為慢速合模運(yùn)動(dòng)，直至將模具完全合攏。(2)增壓鎖模 當(dāng)動(dòng)模板合攏到位后又壓下以行程開關(guān)，使電磁閥7YA通電、5YA失電，泵A卸荷、泵B工作，電液換向閥5右位接入系統(tǒng)，增力缸開始工作，將其活塞輸出的推力傳給合模缸的活塞以增加其輸出推力。此時(shí)，溢流閥7開始溢流，調(diào)定泵B輸出的最高壓力，該壓力也是最大合模力下對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)最高工作壓力。因此，系統(tǒng)的鎖模力由溢流閥7調(diào)定，動(dòng)模板的鎖緊由單向閥10保證。此時(shí)系統(tǒng)油液流動(dòng)情況為 進(jìn)油路 液壓泵B單向閥10電磁換向閥5右位增壓缸左腔； 液壓泵B電液換向閥4右位單向閥13合模缸左腔； 回油路 增壓缸右腔油箱； 合模缸右腔電液換向閥4右位油箱。3

24、注射座整體快進(jìn) 注射座的整體運(yùn)動(dòng)由注射座移動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電磁鐵9YA通電時(shí)，電磁閥3右位接入系統(tǒng)，液壓泵B的壓力油經(jīng)閥12、閥3進(jìn)入注射座移動(dòng)缸右腔，左腔油液經(jīng)節(jié)流閥14回油箱。此時(shí)注射座整體向左移動(dòng)，使注射嘴與模具澆口接觸。注射座的保壓頂緊由單向閥12實(shí)現(xiàn)。此時(shí)系統(tǒng)液壓油流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路 液壓泵B單向閥12注射座移動(dòng)缸右腔； 回油路 注射座移動(dòng)缸左腔電磁換向閥3右位節(jié)流閥14油箱。4注射 當(dāng)注射座到達(dá)預(yù)定位置后，壓下一行程開關(guān)，使電磁鐵4YA、5YA通電，電磁換向閥2右位接入系統(tǒng)，閥1左位接入系統(tǒng)。于是，泵A的壓力油經(jīng)閥11，與經(jīng)閥17而來的液壓泵B的壓力油集合，一起經(jīng)閥2、閥18進(jìn)入

25、注射缸右腔，左腔油液經(jīng)閥2回油箱。注射缸活塞帶動(dòng)注射螺桿將料筒前端已經(jīng)預(yù)塑好的熔料經(jīng)注射嘴快速注入模腔。注射缸的注射速度由旁路節(jié)流調(diào)速的調(diào)速閥15調(diào)節(jié)。單向順序閥18在預(yù)塑時(shí)能夠產(chǎn)生一定背壓，確保螺桿有一定的推力。溢流閥8起調(diào)定螺桿注射壓力作用。此時(shí)系統(tǒng)油液流動(dòng)情況為 進(jìn)油路 泵A閥11+泵B單向順序閥17電磁換向閥2左位單向順序閥18注射缸右腔； 回油路 注射缸左腔電磁閥2左位油箱。5注射保壓 當(dāng)注射缸對(duì)模腔內(nèi)的熔料實(shí)行保壓并補(bǔ)塑時(shí)，注射液壓缸活塞工作位移較小，只需少量油液即可。所以，電磁鐵5YA斷電，閥1處于中位，使大流量泵A卸荷，小流量泵B繼續(xù)單獨(dú)供油，以實(shí)現(xiàn)保壓，多余的油液經(jīng)閥7溢回油

26、箱。6預(yù)塑進(jìn)料 保壓完畢后，開始進(jìn)料預(yù)塑。預(yù)塑螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)由液壓馬達(dá)20通過一對(duì)減速齒輪驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，電磁鐵6YA通電，閥1右位接入系統(tǒng)，泵A的壓力油經(jīng)閥1進(jìn)入液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)回油直通油箱。馬達(dá)轉(zhuǎn)速由旁路調(diào)速閥16調(diào)速，溢流閥9為平安閥。螺桿后退時(shí)，閥2處于中位，注射缸左腔會(huì)形成真空，此時(shí)依靠閥2的Y型中位機(jī)能進(jìn)行補(bǔ)油。此時(shí)系統(tǒng)油液流動(dòng)情況為：液壓馬達(dá)回路：進(jìn)油路 泵A閥1右位液壓馬達(dá)20進(jìn)油路； 回油路 液壓馬達(dá)20回油口閥1右位油箱。 液壓缸背壓回路：注射缸右腔單向順序閥18調(diào)速閥15油箱。7注射座后退 當(dāng)保壓結(jié)束，電磁閥8YA通電，閥3左位接入系統(tǒng)，泵B的壓力油經(jīng)閥12、閥3進(jìn)入注射座

27、移動(dòng)液壓缸左腔，右腔油液經(jīng)閥3、閥14回油箱，使注射座后退。泵A經(jīng)閥1卸荷。此時(shí)系統(tǒng)油液流動(dòng)情況為：進(jìn)油路 泵B閥12閥3左位注射座移動(dòng)缸左腔；回油路 注射座移動(dòng)缸右腔閥3左位節(jié)流閥14油箱。8開模 開模過程與合模過程相似，開模速度一般經(jīng)歷慢快慢的過程。1慢速開模 電磁鐵2YA通電，閥4左位接入系統(tǒng)，液壓泵6的壓力油經(jīng)閥4進(jìn)入合模液壓缸右腔，左腔的油液經(jīng)液控單向閥13、閥4回油箱。泵A經(jīng)閥1卸荷。2快速開模 此時(shí)電磁鐵2YA和5YA都通電，A、B兩個(gè)液壓泵匯流向合模液壓缸右腔供油，開模速度提高。9頂出 模具開模完成后，壓下一行程開關(guān)，使電磁鐵11YA得點(diǎn)，從泵B來的壓力油，經(jīng)過電磁鐵換向閥21

28、上位，進(jìn)入推料缸的左腔，右腔回油經(jīng)閥21的上位回油箱。推料頂出缸通過頂桿將已經(jīng)注塑成型好的塑料制品從模腔中推出。10推料缸退回 推料完成后，電磁閥11YA失電，從泵B來的壓力油經(jīng)閥21的下位進(jìn)入推料缸右腔。左腔回油經(jīng)過閥21下位后回油箱。11系統(tǒng)卸荷 上述循環(huán)動(dòng)作完成后，系統(tǒng)所有電磁鐵都失電。液壓泵A經(jīng)閥1卸荷，液壓泵B經(jīng)先導(dǎo)式溢流閥7卸荷。到此，注塑機(jī)一次完整的工作循環(huán)完成。表2-1 注塑機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖電磁鐵動(dòng)作表動(dòng)作順序1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA11YA合模啟動(dòng)慢移+-+-快速合模+-+-+-慢速合模+-+-增壓鎖模+-+-+-注射座快進(jìn)-+-+-注射

29、-+-+-+-注射保壓-+-+-+-預(yù)塑進(jìn)料-+-+-注射座后移-+-+-開模慢速開模-+-+-快速開模-+-+-+-慢速開模-+-+-推料頂桿伸出-+頂桿縮回-+-系統(tǒng)卸荷-注：“+表示電磁鐵通電；“-表示電磁鐵斷電。三 控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)3.1 主電路局部設(shè)計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中，一般采用380V交流工業(yè)電源，如圖2-1所示，電機(jī)帶動(dòng)泵A和泵B旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生原始液壓能，通過電磁換向閥不同順序的通斷電，產(chǎn)生不同形式的油路，從而引起注塑機(jī)的不同動(dòng)作。但是，一般電磁換向閥和PLC的標(biāo)示電壓為直流24V，工業(yè)用注塑機(jī)照明燈標(biāo)示電壓為交流36V，這就需要設(shè)計(jì)專門的主電路。380V：三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵A和泵B旋

30、轉(zhuǎn)，為液壓系統(tǒng)提供液壓能，通過接觸器KM1主觸點(diǎn)控制。另外，為了防止電路電流過載，設(shè)計(jì)串聯(lián)一個(gè)熱繼電器FR；為了防止電流短路而造成電器損壞和平安事故，設(shè)計(jì)串聯(lián)一個(gè)熔斷器FU1；出于平安的考慮和緊急狀況手動(dòng)停止電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)串聯(lián)一個(gè)低壓斷路器QF1。如圖3-1所示。220V：一般接觸器的額定電壓為220V，KM1控制三相異步電動(dòng)機(jī)的啟停就是通過在該電壓下KM1線圈的通斷來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槌醪竭x擇的PLC的額定電壓直流24V，無法直接控制KM1線圈通斷，需要通過控制中間繼電器KA1，再由中間繼電器KA1控制 接觸器KM1動(dòng)作。所以在此設(shè)計(jì)把一個(gè)中間繼電器KA1的觸點(diǎn)串聯(lián)到接觸器KM1線圈上；同時(shí)，為防止

31、電流短路而造成電器損壞和平安事故，設(shè)計(jì)串聯(lián)一個(gè)熔斷器FU2；出于平安的考慮，設(shè)計(jì)串聯(lián)一個(gè)低壓斷路器QF2。如圖3-2所示。36V: 注塑機(jī)工業(yè)照明燈為交流36V，通過變壓器變壓來實(shí)現(xiàn)。兩盞照明燈分別通過旋動(dòng)開關(guān)SA1和SA2來控制；為防止電流短路而造成電器損壞和引發(fā)平安事故，設(shè)計(jì)串聯(lián)一個(gè)熔斷器FU3。如圖3-3。24V: 因?yàn)殡姶砰y一般為直流24V，為了PLC控制方便，選用PLC和中間繼電器KA1的電壓為直流24V，先通過變壓器實(shí)現(xiàn)交流220V到100V的變壓，再通過橋式整流電路產(chǎn)生直流24V。如圖3-3。綜上，對(duì)主電路各個(gè)局部進(jìn)行整合，結(jié)果如下列圖3-4所示。3.2 控制系統(tǒng)輸入與輸出擬定輸

32、入與輸出的擬定，是進(jìn)一步進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)的根底，只有知道哪些是輸入信號(hào)，哪些是輸出信號(hào)，才能著手進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；同時(shí)，通過確定輸入與輸出的數(shù)量，才能根據(jù)不同型號(hào)PLC具有不同I/O數(shù)量，選擇正確型號(hào)的PLC,它是選擇PLC型號(hào)的一個(gè)重要依據(jù)。機(jī)床通電后，PLC啟動(dòng)，按下SB10啟動(dòng)泵按鈕，PLC從X019接受信號(hào)，輸出端Y012輸出，中間繼電器KA1線圈得電，液壓泵啟動(dòng)，向整個(gè)液壓系統(tǒng)供液壓油；按下SB1循環(huán)啟動(dòng)按鈕，X000接收信號(hào)，PLC進(jìn)入循環(huán)啟動(dòng)程序，此時(shí)，假設(shè)機(jī)床處于零位，即SQ1合模起點(diǎn)行程開關(guān)被壓下，輸入端X001收到的電壓為正值，那么YOO1、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的1Y

33、A、10YA、KA1得電，機(jī)床慢速合模；當(dāng)慢速合模到擋塊壓下SQ2合模中間行程開關(guān)1時(shí)，PLC改變輸出端口狀態(tài)，使Y001、Y005、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的1YA、5YA、10YA、12YA得電，機(jī)床進(jìn)入快速合模；當(dāng)快速合模到擋塊壓下SQ3合模中間行程開關(guān)2時(shí)，PLC改變輸出端口狀態(tài)，使Y001、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的1YA、10YA、12YA得電，機(jī)床又進(jìn)入慢速合模；當(dāng)慢速合模到擋塊壓下SQ4合模終點(diǎn)行程開關(guān)時(shí)，PLC改變輸出端口狀態(tài)，使Y001、Y007、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的1YA、7YA、10YA、12YA得電，機(jī)床進(jìn)入增壓鎖模；經(jīng)過2S鐘，增加鎖模已到達(dá)要求，

34、PLC內(nèi)軟時(shí)間繼電器T0觸發(fā)，PLC輸出端口發(fā)生改變,使Y007、Y009、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的7YA、9YA、10YA、12YA得電，注射座快速前進(jìn)；當(dāng)注射座前進(jìn)到擋塊壓下SQ5注射座終點(diǎn)行程開關(guān)時(shí)，PLC改變輸出端口狀態(tài)，使Y004、Y005、Y007、Y009、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的1YA、5YA、7YA、9YA、10YA、12YA得電，機(jī)床開始注射；經(jīng)過2S鐘注射容量：180g；注射速率：90g/s，注射所需時(shí)間=，PLC內(nèi)軟時(shí)間繼電器T1觸發(fā)，PLC輸出端口發(fā)生改變,使Y004、Y007、Y009、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的4YA、7YA、9YA、10YA、12

35、YA得電，機(jī)床注射保壓；保壓2S鐘后，PLC內(nèi)軟時(shí)間繼電器T2觸發(fā)，PLC輸出端口發(fā)生改變，使Y006、Y007、Y009、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的6YA、7YA、9YA、10YA、12YA得電，機(jī)床預(yù)塑進(jìn)料，為下一次注射做準(zhǔn)備；隨著預(yù)塑進(jìn)料的進(jìn)行，當(dāng)壓下SQ6預(yù)塑進(jìn)料行程開關(guān)時(shí)，PLC輸出端口發(fā)生改變,使Y008、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的8YA、10YA、12YA得電，機(jī)床注射座后退；當(dāng)注射座后退到擋塊壓下SQ7注射座起點(diǎn)行程開關(guān)時(shí)，PLC改變輸出端口狀態(tài)，使Y002、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的2YA、10YA、12YA得電，機(jī)床慢速開模；當(dāng)壓下SQ3合模中間行程開關(guān)2，即開

36、模時(shí)的中間行程開關(guān)1時(shí)，PLC輸入端X003收到信號(hào)，經(jīng)PLC計(jì)算，輸出端口發(fā)生改變，使Y002、Y005、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的2YA、5YA、10YA、12YA得電，機(jī)床快速開模；當(dāng)快速開模到擋塊壓下SQ2合模中間行程開關(guān)1，即開模時(shí)的中間行程開關(guān)2時(shí)，PLC輸入端X002收到信號(hào)，經(jīng)PLC計(jì)算，輸出端口發(fā)生改變，使Y002、Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的2YA、10YA、12YA得電，機(jī)床慢速開模；當(dāng)慢速開模到擋塊壓下SQ1合模起點(diǎn)行程開關(guān)，即開模終點(diǎn)行程開關(guān)，PLC輸入端X001收到信號(hào)，經(jīng)PLC程序運(yùn)行，輸出端口發(fā)生改變，使Y010、Y011、Y012得電，對(duì)應(yīng)的10YA、1

37、1YA、12YA得電，機(jī)床頂桿伸出，物料落到物料槽中；當(dāng)頂針擋塊壓下SQ8頂針終點(diǎn)行程開關(guān)時(shí)，PLC輸入端X008收到信號(hào)，經(jīng)PLC程序運(yùn)行，輸入端口發(fā)生改變，使Y010、Y012得電，對(duì)應(yīng)的10YA、12YA得電，機(jī)床頂桿縮回；當(dāng)頂桿擋塊壓下SQ9頂針起點(diǎn)行程開關(guān)，即頂針縮回終點(diǎn)時(shí)，機(jī)床回到原位；假設(shè)PLC未接受到輸入端口X010信號(hào)該端口由停止循環(huán)按鈕SB2控制，那么機(jī)床循環(huán)動(dòng)作，假設(shè)收到信號(hào)，那么機(jī)床停留在原位不動(dòng)作。為了方便操作者的安裝和調(diào)試，以及操作上的需要，相對(duì)于手動(dòng)程序的一定不可調(diào)節(jié)性，手動(dòng)程序的設(shè)計(jì)必不可少。先對(duì)該注塑機(jī)PLC手動(dòng)控制設(shè)計(jì)如下：SB1：循環(huán)啟動(dòng)按鈕，接輸入信號(hào)X

38、OOO，按下按鈕，實(shí)現(xiàn)電磁閥的依次動(dòng)作，完成注塑機(jī)動(dòng)作順序-合模增壓鎖模注射座快進(jìn)注射注射保壓預(yù)塑進(jìn)料注射座后移開模推料。SB2：停止循環(huán)按鈕，接輸入信號(hào)X010，按下按鈕，注塑機(jī)完成當(dāng)前剩下的循環(huán)流程，即到本次推料頂針縮回后，跳出循環(huán)，結(jié)束循環(huán)動(dòng)作。SB3：急停卸荷按鈕，接輸入信號(hào)X011，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，不管處于點(diǎn)動(dòng)還是自動(dòng)，所有輸出信號(hào)都為0，從而實(shí)現(xiàn)所有電磁閥失電，注塑機(jī)急停。SB4：點(diǎn)動(dòng)合模按鈕，接輸入信號(hào)X012，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)合模，松開按鈕，PLC也發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)停止合模。SB5：點(diǎn)動(dòng)注射座前進(jìn)按鈕，接輸入信號(hào)X013

39、,按下按鈕，PLC發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)注射座前進(jìn)，松開按鈕，PLC也發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)注射座停止前進(jìn)。SB6：點(diǎn)動(dòng)開模按鈕，接輸入信號(hào)X014，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)開模，松開按鈕，PLC也發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)停止開模。SB7：點(diǎn)動(dòng)注射座后退按鈕，接輸入信號(hào)X015，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)注射座后退，松開按鈕，PLC也發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)注射座停止后退。SB8：點(diǎn)動(dòng)頂針頂出按鈕，接輸入信號(hào)X016，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)頂針頂出，松開按鈕，PLC也發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥

40、動(dòng)作，注塑機(jī)頂針停止頂出。SB9：點(diǎn)動(dòng)頂針縮回按鈕，接輸入信號(hào)X017，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)頂針縮回，松開按鈕，PLC也發(fā)出指令，相應(yīng)電磁閥動(dòng)作，注塑機(jī)頂針停止縮回。SB10：?jiǎn)?dòng)泵按鈕，接輸入信號(hào)X019，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，中間繼電器KA1得電，其常開觸點(diǎn)閉合，使得接觸器KM1得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，泵啟動(dòng)；松開按鈕，中間繼電器不動(dòng)作，泵依然轉(zhuǎn)動(dòng)。SB11：停止泵按鈕，接輸入信號(hào)X020，按下按鈕，PLC發(fā)出指令，中間繼電器KA1失電，常開觸點(diǎn)斷開，使得接觸器KM1失電，其主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)；松開按鈕，該狀態(tài)不再發(fā)生變化。SA3：自

41、動(dòng)/手動(dòng)旋鈕，接輸入信號(hào)X018，該旋鈕只有兩個(gè)位置，一個(gè)是自動(dòng)擋，一個(gè)是手動(dòng)擋，當(dāng)旋鈕處于自動(dòng)擋時(shí)，PLC執(zhí)行自動(dòng)程序，當(dāng)旋鈕處于手動(dòng)擋時(shí)，PLC執(zhí)行手動(dòng)程序。3.2.3 PLC外部I/O分配表可編程控制器外部I/O分配表外設(shè)作用外設(shè)名稱輸入信號(hào)外設(shè)作用外設(shè)名稱輸出信號(hào)循環(huán)啟動(dòng)按鈕SB1X0001YAY001合模起點(diǎn)行程開關(guān)SQ1X0012YAY002合模中間行程開關(guān)1SQ2X0023YAY003合模中間行程開關(guān)2SQ3X0034YAY004合模終點(diǎn)行程開關(guān)SQ4X0045YAY005注射座終點(diǎn)行程開關(guān)SQ5X0056YAY006預(yù)塑進(jìn)料行程開關(guān)SQ6X0067YAY007注射座起點(diǎn)行程開關(guān)

42、SQ7X0078YAY008頂針終點(diǎn)行程開關(guān)SQ8X0089YAY009頂針起點(diǎn)行程開關(guān)SQ9X00910YAY010停止循環(huán)按鈕SB2X01011YAY011急停卸荷按鈕SB3X011泵啟動(dòng)KA1YO12點(diǎn)動(dòng)合模按鈕SB4X012點(diǎn)動(dòng)注射座前進(jìn)按鈕SB5X013點(diǎn)動(dòng)開模按鈕SB6X014點(diǎn)動(dòng)注射座后退按鈕SB7X015點(diǎn)動(dòng)頂針頂出按鈕SB8X016點(diǎn)動(dòng)頂針縮回按鈕SB9X017自動(dòng)/手動(dòng)按鈕SA3X018啟動(dòng)泵按鈕SB10X019停止泵按鈕SB11X020表3-1可編程控制器外部I/O分配四 PLC硬件選型4.1 PLC的品牌選擇目前市場(chǎng)上比擬常見的PLC品牌有三種，他們分別是三菱、西門子和

43、歐姆龍。三菱MitsubishiPLC是由日本三菱集團(tuán)旗下的三菱機(jī)電在中國大連生產(chǎn)的主要產(chǎn)品。產(chǎn)品種類有：FR-FX1N、FR-FX1S、FR-FX2N、FR-FX3U、FR-FX2NC、FR-A、FR-Q。三菱PLC產(chǎn)品的有編程簡(jiǎn)單、品種豐富、質(zhì)量可靠和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。西門子PLC是由德國西門子SIEMENS公司開發(fā)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)的。產(chǎn)品包括LOGO，S7-200(CN)，S7-1200, S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門子PLC具有體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高以及令人稱道的惡劣環(huán)境工作能力等特點(diǎn)，但是高品質(zhì)也帶來了高本錢。

44、歐姆龍PLC是由日本歐姆龍OMRON公司研發(fā)生產(chǎn)的。歐姆龍?jiān)谥袊氖袌?chǎng)占有率沒有三菱和西門子高，但也具有其特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)靈活，可以靈活擴(kuò)展接口數(shù)量；傳輸質(zhì)量高、速度高、帶寬穩(wěn)定；本錢低。但是，他的編程較前兩種復(fù)雜。從可靠性、高性價(jià)比、編程人員的易操作性和售后效勞等方面綜合考慮，選用市場(chǎng)上廣泛使用的三菱牌PLC，型號(hào)為FX2N。4.2 PLC的結(jié)構(gòu)類型選擇PLC按結(jié)構(gòu)的不同，可以分為三種類型：?jiǎn)卧?、模塊化式和疊裝式三種結(jié)構(gòu)。單元式結(jié)構(gòu)是將PLC中的CPU、RAM、ROM、I/O接口及與編程器或EPROM寫入器相連接的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積

45、小、本錢低、安裝方便。缺點(diǎn)是輸入輸出點(diǎn)數(shù)是固定的，不一定適合具體的控制現(xiàn)場(chǎng)的需要。模塊式結(jié)構(gòu)又叫積木式。這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是把PLC的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、通訊模塊等等。另外用一塊帶有插槽的母板把這些模塊按控制的需要選取后插到母版上，就構(gòu)成了一個(gè)完整的PLC。這種結(jié)構(gòu)的PLC的特點(diǎn)是系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝、擴(kuò)展、維修都很方便。缺點(diǎn)是體積比擬大。疊裝式結(jié)構(gòu)是單元式和模塊式相結(jié)合的產(chǎn)物。把某個(gè)系列的PLC工作單元的外形都制作成一致的外觀尺寸，CPU、I/O口及電源也可以做成獨(dú)立的，不使用模塊式PLC中的母版，采用電纜連接各個(gè)單元，在控制設(shè)備中安裝時(shí)可以一層

46、一層地疊裝，就成了疊裝式PLC。從能否滿足注塑機(jī)控制要求和可靠性來看，三種結(jié)構(gòu)都符合要求；其次從產(chǎn)品體積上選擇，那么單元式較其他兩種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小；從產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)上選擇，單元式本錢較低。所以選擇單元式結(jié)構(gòu)，雖然他的的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)是固定不變的，但是注塑機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成型后，一般不更改輸入和輸出數(shù)量，而且在選型時(shí)，從輸入和輸出考慮時(shí)，會(huì)留有一定的裕量。4.3 PLC的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)選擇三菱PLC FX2N系列有6種輸入輸出總點(diǎn)數(shù)，分別為16,32,48,64,80,128。對(duì)應(yīng)的PLC型號(hào)為FX2N-16MR-001、FX2N-32MR-001、FX2N-48MR-001、FX2N-64MR-00

47、1、FX2N-80MR-001、FX2N-128MR-001他們的輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)都是相同的。由表3-1可編程控制器外部I/O分配可得，PLC輸入總點(diǎn)數(shù)為21，輸出總點(diǎn)數(shù)為12，在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)使用的I/O點(diǎn)最少并留有一定的裕量，選擇PLC I/O點(diǎn)數(shù)為48。所以最后選擇的PLC類型是：?jiǎn)卧紽X2N-48MR-001。4.4 PLC的I/O接線圖根據(jù)表3-1可編程控制器外部I/O分配，按照PLC的接線法進(jìn)行連接，如圖4-1所示。 注：注塑機(jī)控制一般不需要多點(diǎn)控制，所需控制開關(guān)不包括行程開關(guān)一般安裝在控制面板上，如果需要，可以增加按鈕，并將其并聯(lián)到需多點(diǎn)控制的原按鈕上，即可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)

48、控制。五 PLC程序設(shè)計(jì)5.1 系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)5.1.1 PLC 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖概念狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是狀態(tài)編程法的重要工具。狀態(tài)編程的一般設(shè)計(jì)思想是：將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為假設(shè)干個(gè)工作狀態(tài)，弄清各工作狀態(tài)的工作細(xì)節(jié)狀態(tài)功能、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向，再依據(jù)總的控制順序要求，將這些工作狀態(tài)聯(lián)系起來，就構(gòu)成了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，簡(jiǎn)稱為SFC圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖包括以下四點(diǎn)：是將流程圖中的每一個(gè)工序或階段用PLC的一個(gè)狀態(tài)繼電器來代替；是將流程圖中的每一個(gè)階段要完成的工作或動(dòng)作用PLC的線圈指令或功能指令來代替；是將流程圖中各個(gè)階段之間的轉(zhuǎn)移條件用PLC的觸電或電路塊來代替；是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的轉(zhuǎn)

49、移方向。5.1.2 PLC 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)首先，本課程注塑機(jī)控制局部PLC的軟件程序分為兩大塊，一塊是手動(dòng)操作程序，它是用戶通過操控控制板上的手動(dòng)按鈕，使注塑機(jī)分別進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)注射座前進(jìn)，點(diǎn)動(dòng)注射座后退，點(diǎn)動(dòng)頂針伸出，點(diǎn)動(dòng)頂針縮回，它隨著用戶停止操作機(jī)床而自行停止運(yùn)行；另一塊是自動(dòng)操作程序，用戶只需要按一下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床就會(huì)按著合模增壓鎖模注射座快進(jìn)注射注射保壓預(yù)塑進(jìn)料注射座后移開模推料的動(dòng)作順序循環(huán)不斷運(yùn)行，從而減少人為的操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。根據(jù)注塑機(jī)的步進(jìn)動(dòng)作，選擇使用步進(jìn)指令和狀態(tài)編程法。其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)思路如下：當(dāng)PLC接通電源時(shí)，首先使用特殊繼電器M8002對(duì)PLC進(jìn)行

50、初始化置位，當(dāng)自動(dòng)/手動(dòng)旋鈕處于自動(dòng)擋時(shí)，自動(dòng)程序進(jìn)入狀態(tài)S0，當(dāng)按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，并且合模處于起點(diǎn)位置時(shí)，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S20，注塑機(jī)慢速合模，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定位置后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S21，注塑機(jī)快速合模，當(dāng)合模接近終點(diǎn)一定位置后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S22，注塑機(jī)慢速合模，當(dāng)合模到終點(diǎn)位置時(shí)，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S23，注塑機(jī)增壓鎖模，當(dāng)今過一定時(shí)間后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S24，注射座前進(jìn)，當(dāng)注射座前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S25，注塑機(jī)注射，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定時(shí)間后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S26，注塑機(jī)進(jìn)行注射保壓，當(dāng)經(jīng)過一定時(shí)間后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S27，注塑機(jī)進(jìn)行預(yù)塑進(jìn)料，當(dāng)進(jìn)料量到達(dá)一定數(shù)量后，程序觸

51、發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S28，注射座后退，當(dāng)注射座后退到終點(diǎn)時(shí)，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S29，注塑機(jī)慢速開模，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定位置后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S30，注塑機(jī)快速開模，當(dāng)開模接近終點(diǎn)一定位置后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S31，注塑機(jī)慢速開模，當(dāng)開模到終點(diǎn)位置時(shí)，程度觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S32，注塑機(jī)頂針伸出，當(dāng)頂針伸出到達(dá)終點(diǎn)后，程序觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S33，頂針縮回，當(dāng)頂針縮回到達(dá)終點(diǎn)后，程序又觸發(fā)進(jìn)入狀態(tài)S20，如果沒有被打斷，那么注塑機(jī)就按著自動(dòng)程序周而復(fù)始的進(jìn)行動(dòng)作。5.2 系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)跳轉(zhuǎn)指令可以用來選擇執(zhí)行一定的程序段，在工業(yè)控制中經(jīng)常使用。比方，同一套設(shè)備在不同的條件下，有兩種工作方式，需運(yùn)行兩套不同的程

52、序是可使用跳轉(zhuǎn)指令。常見的手動(dòng)，自開工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換即是這樣一種情況。為了提高注塑機(jī)的可靠性和調(diào)試的需要，控制系統(tǒng)就要建立自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式。如圖5-2即為本課程為注塑機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的手動(dòng)/自動(dòng)程序選擇梯形圖。圖中輸入繼電器X018為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)X025置1時(shí)，執(zhí)行手開工作方式，置0時(shí)執(zhí)行自開工作方式。5.3 注塑機(jī)PLC手動(dòng)程序設(shè)計(jì)注塑機(jī)的手動(dòng)程序主要是為了調(diào)整和維修的方便，一般不進(jìn)行整個(gè)注塑過程，注塑機(jī)的工作主要由自動(dòng)程序來完成。手動(dòng)程序設(shè)計(jì)思路如下：液壓泵啟動(dòng)程序：按下SB10，PLC輸入接口X019收到信號(hào)，Y012輸出，使KA1得電，泵啟動(dòng)。液壓泵停止程序：按下SB11，

53、PLC輸入接口X020收到信號(hào)，Y012不輸出，使KA1失電，泵停止。停止循環(huán)程序：按下SB2，PLC輸入接口X010收到信號(hào)，步進(jìn)狀態(tài)執(zhí)行S33后，回到步進(jìn)狀態(tài)S0假設(shè)循環(huán)那么回到步進(jìn)狀態(tài)S20，循環(huán)停止，只有再次按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕SB1，注塑機(jī)才會(huì)再次循環(huán)動(dòng)作。急停卸荷程序：按下SB3，PLC輸入接口X011收到信號(hào)，使特殊輔助繼電器M8034線圈得電，輸出全部禁止，從而實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)的急停動(dòng)作。點(diǎn)動(dòng)合模程序：按下SB4，PLC輸入接口X012收到信號(hào)，使得輸出繼電器Y001，Y005，Y010得電，注塑機(jī)合模，松開按鈕或到達(dá)合模終點(diǎn)即按下行程開關(guān)SQ4，PLC輸入接口為X004，那么輸出繼電器

54、Y001，Y005，Y010失電，注塑機(jī)停止合模。點(diǎn)動(dòng)注射座前進(jìn)程序：按下SB5，PLC輸入接口X013收到信號(hào)，使得輸出繼電器Y007，Y009，Y010得電，注塑機(jī)注射座前進(jìn)，松開按鈕或者到達(dá)注射座前進(jìn)終點(diǎn)即按下行程開關(guān)SQ5，PLC輸入接口為X005，那么輸出繼電器Y007，Y009,Y010失電，注射座停止前進(jìn)。點(diǎn)動(dòng)注射座后退程序：按下SB7，PLC輸入接口X015收到信號(hào)，使得輸出繼電器Y008，Y010得電，注塑機(jī)注射座后退，松開按鈕或者到達(dá)注射座后退終點(diǎn)即按下行程開關(guān)SQ7，PLC輸入接口為X007，那么輸出繼電器Y008,Y010失電，注射座停止后退。點(diǎn)動(dòng)開模程序：按下SB6，

55、PLC輸入接口X014收到信號(hào)，使得輸出繼電器Y002，Y005，Y010得電，注塑機(jī)開模，松開按鈕或到達(dá)開模終點(diǎn)即按下行程開關(guān)SQ1，PLC輸入接口為X001，那么輸出繼電器Y002，Y005，Y010失電，注塑機(jī)停止開模。點(diǎn)動(dòng)頂針頂出程序：按下SB8，PLC輸入接口X016收到信號(hào)，使得輸出繼電器Y010，Y011得電，注塑機(jī)頂針頂出，松開按鈕或到達(dá)頂出終點(diǎn)即按下行程開關(guān)SQ8，PLC輸入接口為X008，那么輸出繼電器Y010，Y011失電，注塑機(jī)頂針停止伸出。點(diǎn)動(dòng)頂針縮回程序：按下SB9，PLC輸入接口X017收到信號(hào)，使得輸出繼電器Y010得電，注塑機(jī)頂針縮回，松開按鈕或到達(dá)頂針縮回終

56、點(diǎn)即按下行程開關(guān)SQ9，PLC輸入接口為X009，那么輸出繼電器Y010失電，注塑機(jī)頂針停止縮回。具體手動(dòng)程序見梯形圖和語句表。5.4 注塑機(jī)PLC梯形圖設(shè)計(jì)梯形圖是一種以圖形符號(hào)及其在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電器電路圖演變過來的。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。需要說明的是，PLC中的繼電器等編程元件并不是實(shí)際物理元件，而只是機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元，他的所謂接通不過是相應(yīng)存儲(chǔ)單元置1而已。 T形圖見附圖。5.5 語句表LD X018CJ P0LD M

57、8002ZRST S0 P0SET S0STL S0LD X000AND X001SET S20STL S20OUT Y001OUT Y010LD X002SET S21STL S21OUT Y001OUT Y005OUT Y010LD XOO3SET S22STL S22OUT Y001OUT Y010LD X004SET S23STL S23OUT Y001OUT Y007OUT Y010OUT T0 K20LD T0SET S24STL S24OUT Y007OUT Y009OUT Y010LD X005SET S25STL S25OUT Y004OUT Y005OUT Y007OUT Y009OUT Y010OUT T1 K20LD T1SET S26STL S26OUT Y004OUT YOO7OUT Y009OUT Y010OUT T2 K20LD T2SET S27STL S27OUT Y006OUT Y007OUT Y009OUT Y010LD X006SET S28STL S28OUT Y008OUT Y010LD X007SET