畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告250g注塑機(jī)PLC控制系統(tǒng)

1、浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告題 目： 250g注塑機(jī)plc控制系統(tǒng)設(shè)計 分 院： 電氣工程分院 專 業(yè)： 電氣自動化技術(shù) 班 級： 09電氣自動化技術(shù)1 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 填表日期： 2012 年 月 日一、本課題的現(xiàn)實(shí)意義：注塑機(jī)是進(jìn)行塑料注塑成型生產(chǎn)的專用設(shè)備，它利用塑料可以加熱軟化及金屬的熔融壓鑄成型原理，簡單地說，注塑機(jī)就是將塑料加熱軟化變成流體，然后注射進(jìn)要成型的模具里，冷卻后變成人們所需要的塑料產(chǎn)品的一種機(jī)械裝置，隨著人們對產(chǎn)品的精度要求越來越高，現(xiàn)代注塑機(jī)也都采用抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高，使用維護(hù)方便的可編程控制器（plc）作為注塑機(jī)的主要控制元件，以實(shí)現(xiàn)

2、其自動和半自動的工作，注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成，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程。注塑機(jī)分為立式、臥式、全電式。注塑機(jī)能加熱塑料，對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 注塑機(jī)的特點(diǎn)：1.立式及注塑機(jī)的特點(diǎn) （1）注射裝置和鎖模裝置処于同一垂直中心線上，且模具是沿上下方向開閉。其占地面積只有臥式機(jī)的約一半，因此，換算成占地面積生產(chǎn)性約有二倍左右。 （2）容易實(shí)現(xiàn)嵌件成型。因?yàn)槟＞弑砻娉?/p>

3、上，嵌件放入定位容易。采用下模板固定、上模板可動的機(jī)種，拉帶輸送裝置與機(jī)械手相組合的話，可容易地實(shí)現(xiàn)全自動嵌件成型。 （3）模具的重量由水平模板支承作上下開閉動作，不會發(fā)生類似臥式機(jī)的由于模具重力引起的前倒，使得模板無法開閉的現(xiàn)象。有利于持久性保持機(jī)械和模具的精度。 （4）通過簡單的機(jī)械手可取出各個塑件型腔，有利于精密成型。 （5）一般鎖模裝置周圍為開開放式，容易配置各類自動化裝置，適應(yīng)于復(fù)雜、精巧產(chǎn)品的自動成型。 （6）拉帶輸輸送裝置容易實(shí)現(xiàn)串過模具中間安裝，便于實(shí)現(xiàn)成型自動生產(chǎn)。 （7）容易保證模具內(nèi)樹脂流動性及模具溫度分布的一致性。 （8）配備有旋轉(zhuǎn)臺面、移動臺面及傾斜臺面等形式，容易實(shí)

4、現(xiàn)嵌件成型、模內(nèi)組合成型。 （9）小批量試生產(chǎn)時，模具構(gòu)造簡單成本低，且便于卸裝。 （10）經(jīng)受了多次地震的考驗(yàn)，立式機(jī)由于重心低，相對臥式機(jī)抗震性更好。2.臥式注塑機(jī)的特點(diǎn) （1）即是大型機(jī)由于機(jī)身低，對于安置的廠房無高度限制。 （2）產(chǎn)品可自動落下的場合，不需使用機(jī)械手也可實(shí)現(xiàn)自動成型。 （3）由于機(jī)身低，供料方便，檢修容易。 （4）模具需通過吊車安裝。 （5）多臺并列排列下，成型品容易由輸送帶收集包裝。3.角式注塑機(jī)的特點(diǎn)其注射注射螺桿的軸線與合模機(jī)構(gòu)模板的運(yùn)動軸線相互垂直排列，其優(yōu)缺點(diǎn)介于立式與臥式之間。因其注射方向和模具分型面在同一平面上，所以角式注塑機(jī)適用于開設(shè)側(cè)澆口的非對稱幾何形

5、狀的模具或成型中心不允許留有澆口痕跡的制品。4.多工位注射成型機(jī)的特點(diǎn)其注射裝置與合模裝置有兩個或兩個以上的工作位置，也可把注射裝置與合模裝置進(jìn)行多種排列。目的：畢業(yè)設(shè)計是為實(shí)現(xiàn)高職院校培養(yǎng)高級應(yīng)用型、技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)和城鎮(zhèn)規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)所必須的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計強(qiáng)化學(xué)生對基本知識和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生收集資料和調(diào)查研究的能力,一定的方案比較、論證的能力,一定的理論分析與設(shè)計運(yùn)算能力,進(jìn)一步提高應(yīng)用計算機(jī)繪圖的能力以及編寫編制能力。同時通過對注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識編制控制系統(tǒng)的能力,使學(xué)生能熟練掌握用plc控制注塑機(jī)工作過程：掌握資料的收集和分析

6、、相關(guān)規(guī)范的選擇和運(yùn)用；另外對培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力,為今后工作做好技術(shù)儲備,都具有十分重要意義。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）：1. 發(fā)展現(xiàn)狀 這幾年來，我國塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步十分顯著，尤其是注塑機(jī)的技術(shù)水平與國外名牌產(chǎn)品的差距大大縮小，在控制水平、產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量和外觀造型等方面均取得顯著改觀。選擇國產(chǎn)設(shè)備，以較小的投入，同樣也能生產(chǎn)出與進(jìn)口設(shè)備質(zhì)量相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。這些為企業(yè)的技術(shù)改造創(chuàng)造了條件 目前中國生產(chǎn)注塑機(jī)的廠家較多，據(jù)不完全統(tǒng)計已超過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200-3

7、6000kn；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。又如浙江省寧波海天機(jī)械有限公司生產(chǎn)的htf80x-hft3600x型系列注塑機(jī)，可用于生產(chǎn)各種高精密的熱性塑料制品，機(jī)器采用線型移動傳感器控制注射、合模、頂出，采用多重cpu電控系統(tǒng)、大幅面彩色led顯示、全電腦自動控

8、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)幾乎沒有大的變化，除了繼續(xù)提高其控制及自動化水平、降低能耗外，生產(chǎn)廠家根據(jù)市場的變化正在向組合系列化方向發(fā)展，如同一型號的注塑機(jī)配置大、中、小三種注射裝置，組合成標(biāo)準(zhǔn)型和組合型，增加了靈活性，擴(kuò)大了使用范圍，提高了經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的注塑機(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，以及自動化水平。同時大力開發(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)是目前中國塑料機(jī)械中發(fā)展速度最快、水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國家差距較小的塑機(jī)品種之一。但主

9、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)國家的主要差距。2. 注塑機(jī)的發(fā)展方向（1） 采用數(shù)控和數(shù)顯裝置。借助電子技術(shù)的快速發(fā)展，利用微處理器控制技術(shù)，對注塑數(shù)據(jù)的輸入、循環(huán)程序的編程可以在控制面板顯示器上直接輸入，同時對設(shè)備鎖模、注射等的位置、動態(tài)過程、輸出的不同壓力、速度進(jìn)行監(jiān)控、反饋，形成閉環(huán)控制。（2） 節(jié)能方面采用節(jié)能的泵源回路（功率匹配泵源回路、負(fù)載敏感回路等），采用高效節(jié)能的控制元件（插裝閥、疊加閥、比例閥、伺服閥、數(shù)字閥等），采用變頻調(diào)速裝置對液壓馬達(dá)進(jìn)行調(diào)速。（3） 低噪聲，無污染（全電動注塑機(jī)）。（4） 實(shí)現(xiàn)自動

10、化、無人化、低成本化。為實(shí)現(xiàn)注塑自動化，除了采用機(jī)械手、輸送帶等，出現(xiàn)了自動換模系統(tǒng)，它對注塑機(jī)的要求： 高性能的個人計算機(jī)（pc）系統(tǒng)。具有模具注塑程序記憶系統(tǒng)。穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu) 簡潔及明朗的機(jī)體。 足夠的換?？臻g。（5）除了普通的注塑機(jī)外，另外注塑機(jī)正在朝著兩極方向發(fā)展： 朝著高壓、巨型注塑機(jī)方向發(fā)展。注射量達(dá)170kg，鎖模力可達(dá)萬噸以上。 朝著超小精密型注塑機(jī)方向發(fā)展。注射量達(dá)0.01g，鎖模力為5t。精密注塑機(jī)精度可以達(dá)到：質(zhì)量偏差為0.002g，零件厚度偏差為0.001mm，注射時間偏差為0.01s，加料時間偏差為0.1s，計量位置偏差為0.015mm，開模位置精度偏差為0.005m

11、m三、本課題研究內(nèi)容注塑機(jī)根據(jù)注射成型工藝要求是一個機(jī)電一體化很強(qiáng)的機(jī)種，主要由注射部件、合模部件、機(jī)身、液壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加料裝置等組成。為合理利用能量，250g注塑機(jī)采用雙泵供油方式。系統(tǒng)工作時，各種執(zhí)行裝置的協(xié)同運(yùn)動較多，工作壓力的要求較多，壓力的變化較大，分別通過電磁溢流閥，溢流閥和單項(xiàng)順序閥的聯(lián)合作用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中不同位置、不同運(yùn)動狀態(tài)的不同壓力控制。注塑機(jī)工作流程:閉模注射座前進(jìn)注射保壓冷卻啟模制品頂出。（1）熟悉250g注塑機(jī)液壓傳動和電氣控制系統(tǒng)（2）完成250g注塑機(jī)plc控制系統(tǒng)的設(shè)計。四、本課題研究方案通過對250g注塑機(jī)電氣控制系統(tǒng)的分析，該控制系統(tǒng)可分為三大

12、部分：1）全自動操作部分；2）半自動操作部分；3）手動操作部分；1. 根據(jù)設(shè)計要求，使用液壓動力來實(shí)現(xiàn)各部件的動作，其動作順序通過plc來控制2. 通過分析液壓油路圖的動作原理及各個油路間的動作順序，確定設(shè)備的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的數(shù)量3. 根據(jù)輸入和輸出設(shè)備的數(shù)量確定所需的plc的i/o口的數(shù)量4. 根據(jù)i/o口所需的數(shù)量對plc進(jìn)行選型：根據(jù)i/o口的分配，初步選定plc型號為s7-200 cpu為2265. 溫度加熱的控制機(jī)制選型及設(shè)計：初步選定為pid溫度控制（scr 可控硅整流器）6. 在進(jìn)行輸入輸出設(shè)備與plc的接線圖的設(shè)計及繪制時要求加入三色燈的報警電路以及控制面板指示燈的顯示部分

13、7. 梯形圖的設(shè)計要求加入各種報警動作機(jī)制的控制五、研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度：1. 研究目標(biāo)： （1）熟悉250g注塑機(jī)液壓傳動和電氣控制系統(tǒng) （2）完成250g注塑機(jī)plc控制系統(tǒng)的設(shè)計 繪制250g注塑機(jī)液壓傳動系統(tǒng) 完成輸入輸出設(shè)備與plc的接線圖的設(shè)計 完成250g注塑機(jī)控制梯形圖的編寫2. 主要特色：傳統(tǒng)的注塑機(jī)電氣控制系統(tǒng)雖然有較好的性能，能達(dá)到所需的控制要求，但使用了大量的機(jī)械觸頭使設(shè)備連線復(fù)雜。由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動及觸頭在開閉時受到電弧的損害，大大降低了系統(tǒng)的可靠性。而采用plc控制的注塑機(jī)控制系統(tǒng)，大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的電子儲存器來完成，大部分繼電器和繁雜的連線被軟件程序所取代，具有很多優(yōu)點(diǎn)。3.工作進(jìn)度序號各階段工作內(nèi)容起訖日期備 注12010年12月27日2011年1月15日1、確定畢業(yè)設(shè)計課題。2、打印畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書并上交22011年2月21日2月26日畢業(yè)實(shí)習(xí)32011年2月27日3月6日1、查閱資料2、并制定畢業(yè)設(shè)計方案42011年3月7日3月12日1、完成外文資料翻譯2、上交畢業(yè)設(shè)計開題報告52011年3月13日4月8日完成部分畢業(yè)設(shè)計任務(wù)（程序、計算等實(shí)踐部分）62011年4月9日5月6日畢業(yè)設(shè)計檢查：給予老師檢查進(jìn)程