PLC編程及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告(1) 2

1、PLC 編程及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告編程及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告題題 目：目： 塑料注塑成型生產(chǎn)線塑料注塑成型生產(chǎn)線 PLCPLC 控制程序設(shè)計(jì)控制程序設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院：院： 工工 程程 學(xué)學(xué) 院院 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 測控技術(shù)與儀器測控技術(shù)與儀器 1101 班班 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 120112520 姓姓 名：名： 韋占偉 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 鄭長海鄭長海 起止日期：起止日期：2014 年年 6 月月 16 日日2014 年年 6 月月 20 日日目目 錄錄1 1引言引言.1 12 2控制系統(tǒng)簡介控制系統(tǒng)簡介.1 13 3總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì).1 13.1 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) .13.2 PLC 選型.

2、13.3 變量定義及 PLC I/O 地址分配.13.4 PLC I/O 接線圖設(shè)計(jì).14.4. 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì).1 14.1 順序功能圖設(shè)計(jì) .14.2 梯形圖程序設(shè)計(jì) .24.3 梯形圖程序調(diào)試 .2結(jié)論結(jié)論.2 2參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).2 2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 塑料的注塑成型，是將樹脂在加熱熔融的同時(shí)，與其他添加劑均勻地混合在一起，以一定的速度和壓力使其注入模具中，經(jīng)冷卻、固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。 注塑機(jī)控制裝置采用可編程控制器 PLC 為基本控制單元。注塑機(jī)電控裝置由輸入，輸出裝置，PLC （PLC 選用西門子 S7200、CPU222） ，開關(guān)閥等驅(qū)動(dòng)電路

3、組成。把編好的程序通過微機(jī)輸入 PLC 中，PLC 把梯形圖或匯編語句表解讀為目標(biāo)代碼。中央處理單元以掃描的形式將注塑機(jī)狀態(tài)信號(hào)采樣輸入到存儲(chǔ)器中，再按用戶程序變成內(nèi)部邏輯關(guān)系得到所需要的輸出狀態(tài)，通過輸出裝置控制注塑機(jī)動(dòng)作。注塑機(jī)的外形結(jié)構(gòu)如圖 1 所示： 注塑機(jī)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模合閘穩(wěn)壓、高壓注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、啟模、復(fù)位等注塑成型工序，如圖 2 所示。這些動(dòng)作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。 從注塑機(jī)的注塑成型工藝流程圖可看出，注塑機(jī)的控制過程是順序控制，它的工作是從閉模開始一步一步進(jìn)行的，每個(gè)工步執(zhí)行指令使電磁閥動(dòng)作，用行程開關(guān) ST1ST8 和工藝過程時(shí)間（T3

4、7、T38、T39）來判斷每一步是否完成，且只有當(dāng)前一個(gè)工步完成后才能呢個(gè)進(jìn)入下一個(gè)工步。 開始 其操作過程如下： 當(dāng)按下 SB1 時(shí)注塑機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，按下 SB2 時(shí)注塑機(jī)進(jìn)入停止工作狀態(tài)。 當(dāng)注塑機(jī)中的壓力油進(jìn)入鎖?？刂崎y H3 和鎖模油缸中，使油缸動(dòng)作，當(dāng) 原點(diǎn) 閉模閘板閉合 穩(wěn)壓 注射座前進(jìn) 高壓注射 保壓 預(yù)塑 卸壓 閘板開啟 啟模 復(fù)位電磁閥 YV1電磁閥 YV2.YV4.YV8 電磁閥 YV6 電磁閥 YV8 電磁閥 YV1.YV7 電磁閥 YV7.YV8 電磁閥 YV1 電磁閥 YV2 電磁閥 YV5 電磁閥 YV1.YV3行程開關(guān) ST1.ST2行程開關(guān) ST3行程開關(guān) S

5、T4壓力繼電器 KP行程開關(guān) ST5定時(shí)器 T0定時(shí)器 T1行程開關(guān) ST6定時(shí)器 T2行程開關(guān) ST7行程開關(guān)ST1.ST2.ST8碰到行程開關(guān) ST1、ST2 時(shí)，電磁閥 YV1 帶電，注塑機(jī)進(jìn)入閉模工作狀態(tài)。 當(dāng)注塑機(jī)中的壓力油進(jìn)入控制閥 H4 、H5、H8 和調(diào)模液壓馬達(dá)中，當(dāng)碰到行程開關(guān) ST3 時(shí)，電磁閥 YV2、YV4、YV8 帶電，注塑機(jī)進(jìn)入閘板閉合，閉模狀態(tài)停止。 當(dāng)壓力油進(jìn)入控制閥 H6 中，碰到行程開關(guān) ST4 時(shí)，電磁閥 YV6 帶電，注塑機(jī)進(jìn)入穩(wěn)壓工作狀態(tài)，閘板閉合工作狀態(tài)停止。 當(dāng)注塑機(jī)保持穩(wěn)壓后，液壓油壓力上升，使壓力繼電器 KP（SB3）電磁線圈通電，通過壓力繼

6、電器 KP（SB3）控制注塑機(jī)中射移控制閥 H5 和射移油缸，使電磁閥 YV8 帶電，從而控制注塑機(jī)注射座前進(jìn)。 當(dāng)壓力油進(jìn)入控制閥 H3H6 和射膠油缸中，碰到行程開關(guān) ST5 時(shí)，電磁閥YV1YV7 帶電，注塑機(jī)進(jìn)入高壓注射工作狀態(tài)，使注塑機(jī)注射座前進(jìn)工作狀態(tài)停止。 當(dāng)注塑機(jī)高壓注射工作狀態(tài)停止時(shí)，定時(shí)器 T37 啟動(dòng)并對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行延時(shí)保壓 200S，使電磁閥 YV7YV8 帶電。 當(dāng)注塑機(jī)延時(shí)保壓時(shí)間到時(shí)，定時(shí)器 T38 啟動(dòng)并對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行預(yù)塑，預(yù)塑時(shí)間為 200S，使電磁閥 YV1 帶電。 當(dāng)注塑機(jī)預(yù)塑時(shí)間到時(shí)，注塑機(jī)中的壓力油進(jìn)入控制閥 H7 中，當(dāng)碰到行程開關(guān) ST6 時(shí)，使電磁閥

7、 YV2 帶電，注塑機(jī)進(jìn)入解壓工作狀態(tài)，注塑機(jī)預(yù)塑工作狀態(tài)停止。 當(dāng)注塑機(jī)解壓停止時(shí)，定時(shí)器 T39 啟動(dòng)并控制注塑機(jī)閘板開啟 200S，使電磁閥 YV5 帶電。設(shè)計(jì)要求 5 當(dāng)注塑機(jī)閘板開啟時(shí)間到時(shí)，注塑機(jī)中壓力油進(jìn)入控制閥 H3 中，當(dāng)碰到行程開關(guān) ST7 時(shí)，使電磁閥 YV1YV3 帶電，注塑機(jī)進(jìn)入啟模工作狀態(tài)。 當(dāng)注塑機(jī)啟模停止時(shí)，注塑機(jī)碰到行程開關(guān) ST1ST2ST8 時(shí)，注塑機(jī)進(jìn)入復(fù)位工作狀態(tài)，為下一個(gè)工作循環(huán)做準(zhǔn)備。 1 1 緒論緒論 1.1 塑料制品的應(yīng)用67 塑料制品在日常生活中是常常見到的，如家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材、以及醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域

8、。塑料制品的使用比例正迅猛增加，這主要是因?yàn)橐韵略颍?塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點(diǎn)：容易加工、生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源、絕緣性能好、質(zhì)量輕（相對(duì)密度約為 1.01.4，比鋁輕一半，比鋼輕 3/4）6、比強(qiáng)度高、具有突出的耐磨、耐腐蝕等。 在日用和工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料制品往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時(shí)。 注塑成型是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑性能和部分熱固性塑料，由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化和高

9、速化，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化，金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。 1.2 注塑成型671012 塑料的注塑成型，是將樹脂在加熱熔融的同時(shí)，與其他添加劑均勻地混合在一起，以一定的速度和壓力注入模具中，經(jīng)冷卻、固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。 要想獲得合格的塑料制品，必須要有設(shè)計(jì)合理、制造精良的模具，還需要有和該模具配套的注塑機(jī)以及合理的加工工藝，因此，人們常將模具、注塑機(jī)、以及加工工藝稱為 注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中

10、的反應(yīng)能力和速度。 注塑機(jī)是注塑成型必需的要素之一。一般來說，市場上供應(yīng)各種形式和規(guī)格的注塑機(jī)，但是在實(shí)踐中，必須根據(jù)模具的實(shí)際情況來選擇。 成型加工工藝也是注塑成型加工的必需的要素之一，就是將壓力、溫度、速度三大要素組成最合理的搭配，在成型過程中，要想確定一組最佳成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素很多，除制品的形狀、模具結(jié)構(gòu)、注塑設(shè)備、原材料等之外，電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度的變化對(duì)成型都有影響，因此，操作人員必須根據(jù)塑料制品再成注塑成型過程的三個(gè)基本要素。 注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本

11、及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。 注塑機(jī)是注塑成型必需的要素之一。一般來說，市場上供應(yīng)各種形式和規(guī)格的注塑機(jī)，但是在實(shí)踐中，必須根據(jù)模具的實(shí)際情況來選擇。 成型加工工藝也是注塑成型加工的必需的要素之一，就是將壓力、溫度、速度三大要素組成最合理的搭配，在成型過程中，要想確定一組最佳成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素很多，除制品的形狀、模具結(jié)構(gòu)、注塑設(shè)備、原材料等之外，電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度的變化對(duì)成型都有影響，因此，操作人員必須根據(jù)塑料制品再成型過程中出現(xiàn)的具體問題認(rèn)真調(diào)整，才能生產(chǎn)出合格的塑料制品。 注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在質(zhì)量、精度、制造周期

12、以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。 注塑機(jī)是注塑成型必需的要素之一。一般來說，市場上供應(yīng)各種形式和規(guī)格的注塑機(jī)，但是在實(shí)踐中，必須根據(jù)模具的實(shí)際情況來選擇。 成型加工工藝也是注塑成型加工的必需的要素之一，就是將壓力、溫度、速度三大要素組成最合理的搭配，在成型過程中，要想確定一組最佳成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素很多，除制品的形狀、模具結(jié)構(gòu)、注塑設(shè)備、原材料等之外，電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度的變化對(duì)成型都有影響，因此，操作人員必須根據(jù)塑料制品再成型過程中出現(xiàn)的具體問題認(rèn)真調(diào)整，才能生產(chǎn)出合

13、格的塑料制品。 1.3 設(shè)計(jì)的內(nèi)容注塑制品在人們生活中占有較大的比重，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè)、文教衛(wèi)生和日常生活中得到廣泛使用。 注塑機(jī)通過塑料模具注射成型塑料制品，產(chǎn)品質(zhì)量與注塑機(jī)控制參數(shù)有直接關(guān)系，控制系統(tǒng)是注塑機(jī)的主要組成部分，目前，注塑機(jī)發(fā)展的主要特點(diǎn)是向精密化、低噪聲、高效率節(jié)能和高度自動(dòng)化方向發(fā)展。為了適應(yīng)國內(nèi)外注塑機(jī)控制系統(tǒng)的不斷更新，將自動(dòng)控制理論結(jié)合注塑機(jī)工藝過程對(duì)注塑機(jī)提出一些新的控制方法，包括注塑機(jī)液壓異步電機(jī)節(jié)能變頻技術(shù)的改造、精密注塑機(jī)及電動(dòng)注塑機(jī)控制系統(tǒng)等7。力求理論結(jié)合實(shí)際，把握注塑機(jī)發(fā)展方向，系統(tǒng)的把注塑機(jī)械與控制系統(tǒng)相結(jié)合。 全論文共有四章，第一章，緒論，介紹

14、了塑料制品的應(yīng)用和成型；第二章，介紹注塑機(jī)控制系統(tǒng)概述；第三章，描述注塑成型基本參數(shù)；第四章，介紹注塑機(jī)注塑成型控制系統(tǒng)。內(nèi)容包括注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、注射系統(tǒng)電器控制系統(tǒng)，可遍程控制器 PLC 在注塑機(jī)動(dòng)作順序的控制。2 2 注塑機(jī)控制系統(tǒng)概述等注塑機(jī)控制系統(tǒng)概述等2.1 塑料工業(yè)的歷史和未來發(fā)展47 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。我國塑料機(jī)械 2000 年銷售額在 70 億元人民幣左右，以臺(tái)

15、數(shù)記約為 8.5 萬臺(tái)，其中 40左右是注射成型機(jī)。從美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國來看，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。2.1.1 注塑機(jī)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢從注射機(jī)問世起，鎖模力在 10005000kN，注射量在 502000g 的中小型注射機(jī)占絕大多數(shù)。到了 70 年代后期，由于工程塑料的發(fā)展，特別是在汽車、船舶、宇航、機(jī)械以及大型家用電器方面的廣泛應(yīng)用，使大型注射機(jī)得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在 1980 年全美國約有 140 臺(tái) 10000kN 以上鎖模力的大型注塑機(jī)投入巾場，到 1985 年增至 500 多臺(tái)。日本名機(jī)公司已經(jīng)成功地制造了當(dāng)今世界

16、最大的注塑機(jī)，其鎖模力達(dá)到 120000kN，注射量達(dá)到92000g41415。 80 年代以來，CAD/CAECAPPCAM 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在塑機(jī)制造業(yè)的廣泛采用，促進(jìn)了我國注塑機(jī)研發(fā)和制造水平的高速發(fā)展。以寧波海天股份有限公司為代表的一批國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)都相繼引進(jìn)美國 U.G.S 和 PTC 公司的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析等軟件，實(shí)現(xiàn)了三維立體參數(shù)化建模，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，對(duì)主關(guān)原件分析，對(duì)高應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力分布、應(yīng)力峰值、危險(xiǎn)區(qū)域等進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算，幫助設(shè)計(jì)人員迅速地了解、評(píng)估和修改設(shè)計(jì)方案，保證重要零件結(jié)構(gòu)合理性的可靠性達(dá)到完美。 高效注塑機(jī)的開模與預(yù)塑一般都是同步完成。開模過程中同時(shí)完成抽芯

17、和頂出。日本展覽會(huì)上的最快注塑機(jī)，工作周期只有 1 秒鐘。注塑機(jī)的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程控制器控制和專用計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展過程。自 20 世紀(jì) 60 年代末美國費(fèi)洛斯公司首先應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)開始，經(jīng)過20 世紀(jì) 80 年代以后的高速發(fā)展，已經(jīng)不是簡單的動(dòng)作控制，而是包括熔體溫度、注射壓力、注射速度、保壓時(shí)間、冷卻過程及液壓回路等各種參數(shù)的綜合控制。注塑機(jī)過去大多數(shù)采用開環(huán)控制，目前正在向閉環(huán)控制方向發(fā)展。2.1.2 加入 WTO 以后的形勢和發(fā)展策略14.15加入 WTO 以后，將對(duì)我國注塑機(jī)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，對(duì)企業(yè)來說機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，從我國注塑機(jī)械工業(yè)總體水平看，都與

18、發(fā)達(dá)國家存在較大差距。所以要加大我國注塑機(jī)行業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代最新技術(shù)的應(yīng)用。 加入 WTO 以后，將對(duì)我國注塑機(jī)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，對(duì)企業(yè)來說機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。 圍繞中國農(nóng)業(yè)，原材料，能源，交通，電子，建筑等方面的發(fā)展，制定好塑料機(jī)械行業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)。 配合塑料加工行業(yè)，加速高新技術(shù)的應(yīng)用。如厚壁成型技術(shù)(TMC)、片狀成型技術(shù)（SMC） 、反應(yīng)注射成型技術(shù)（RIM） 、廢棄塑料回收利用和再生等7。 為提高中國塑料機(jī)械的控制水平和技術(shù)性能，要加速應(yīng)用微電腦技術(shù)和高精度元件。 提高塑料模具制造水平。3 3 注塑成型的基本參數(shù)注塑成型的基本參數(shù)3.1 注塑成型6 注塑成型：是將樹脂在加熱熔融的同時(shí)，

19、與其他添加劑均勻地混合在一起，以一定的速度和壓力注入模具中，經(jīng)冷卻，固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。 注塑成型工藝過程包括三個(gè)過程： 成型前的準(zhǔn)備：包括原料的選擇，原料的預(yù)處理，料筒的清洗，脫模劑的選用等。 成型操作：從原料到塑件的過程。注塑機(jī)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模合閘穩(wěn)壓、高壓注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、啟模、復(fù)位等注塑成型工序等過程。 塑件的后處理：使塑件整形，通過熱處理、調(diào)濕處理，防止塑件變形，開裂等。3.2 注塑成型的基本參數(shù)43.2.1 注射部分主要性能參數(shù)注射裝置主要作塑化粒狀塑料和注射熔料入模之用。因此，注射部分的參數(shù)即表示注塑機(jī)在注射，塑化性能方面的特征參數(shù)。 注射

20、量 是指注塑機(jī)在注射柱塞做一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注出量。它在一定程度上反映了注塑機(jī)生產(chǎn)制品能力的大小，標(biāo)志著注塑機(jī)所能生產(chǎn)的塑料制品的最大質(zhì)量。因此，注射量可表示注塑機(jī)規(guī)格的主要參數(shù)。 注射容積：注射時(shí)注射量以體積的計(jì)量?？煞掷碚撟⑸淙莘e和當(dāng)量注射容積。 理論注射容積：注射時(shí)所能排出的理論最大容積 Vc。注射部件相關(guān)尺寸如圖 3 所示：即 Vc=0.8DsDsS （2-1） Vc ：理論注射容積，cm3； Ds：螺桿直徑，cm； S ：螺桿注射行程，cm3 注塑成型的基本參數(shù) 注射容積：注射時(shí)注射量以體積的計(jì)量?？煞掷碚撟⑸淙莘e和當(dāng)量注射容積。 理論注射容積：注射時(shí)所能排出

21、的理論最大容積 Vc。注射部件相關(guān)尺寸如圖 3 所示：即 Vc=0.8DsDsS （2-1） Vc ：理論注射容積，cm3； Ds：螺桿直徑，cm； S ：螺桿注射行程，cm 當(dāng)量注射容積：注塑機(jī)在 100Mpa 注射壓力條件下的理論注射熔積 Vb。 Vb=KpVc （2-2） Kp：壓力比值。 Vb：當(dāng)量注射容積，cm3。 注射質(zhì)量；注塑機(jī)在無模操作條件下，從噴嘴所能注出的樹脂最大質(zhì)量 W（g） 。 W=Vc12P=VcP （2-3） 1 ：密度修正系數(shù)； 2 ：螺桿泄漏修正系數(shù)，一般為 0.95； P ：常溫下塑料制件密度，g/cm3。 在使用注塑機(jī)時(shí)，所加工的塑料制品的質(zhì)量一般在機(jī)器注射

22、量的 1/44/5，最低不應(yīng)小于 1/10。因?yàn)檫^小的注射量不僅使機(jī)器的能力得不到充分發(fā)揮，而且還會(huì)因塑料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間過長而分解；反之，過大難以成型。 注射壓力：Pi (Mpa) 注射時(shí)為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和模腔等處的流動(dòng)阻力，螺桿對(duì)塑料需施加壓力此壓力稱為注射壓力。注射壓力不僅是熔料充模的必要條件，同時(shí)也是直接影響到成型制品的質(zhì)量。即： Pi=FoPo/Fs （2-4）Fo：油缸注射腔總截面，cm2； Fs：機(jī)筒內(nèi)孔截面積 cm2 ； P：工作油壓力，MPa 注射速率：表示?？炻奶卣鲄?shù)之一，是表示單位時(shí)間內(nèi)從噴嘴射出的熔料量。即： qi=QoFs/Fo （2-5）Qo：工作油流

23、量，cm3/s。 qi ：注射速率，g/s 塑化能力與回復(fù)率 塑化能力：是表示螺桿與機(jī)筒在單位時(shí)間內(nèi)可提供熔融樹脂的最大能力 Q。 螺桿塑化能力應(yīng)滿足下面條件，即 G3.6W/t （2-6） G ：螺桿塑化能力,Kg/h ； W：機(jī)器注射量，g ； t ： 制件最短冷卻時(shí)間，s 回復(fù)率：反映螺桿間斷工作時(shí)恢復(fù)原注射狀態(tài)能力的大小。3.2.2 合模力性能參數(shù)合模力性能參數(shù)，主要用來表示該部件在工作時(shí)所能提供的力和模具安裝尺寸等特性。 合模力：在注射時(shí)，要使模具不被模腔壓力所形成的脹模力頂開，必須對(duì)模具施以足夠的夾緊力，即合模力 Pcm。 模腔壓力：螺桿作用于熔料的壓力，在熔料流經(jīng)澆注系統(tǒng)后，將要

24、損失一部分，余下的為模腔內(nèi)的熔料壓力，即模腔壓力 Pm。注射時(shí)動(dòng)模板的力平衡如圖所示：3 注塑成型的基本參數(shù) 15 PcmPmF （2-7） F：制品在分型面上影面積。合模力是保證質(zhì)量的重要條件。同時(shí)它又的投直接影響到機(jī)器的尺寸和質(zhì)量，它在一定程度上反映了機(jī)器加工制品能力的大小。所以，經(jīng)常用來表示機(jī)器規(guī)格大小的主要參數(shù)。 4 4 注塑機(jī)注塑成型控制系統(tǒng)注塑機(jī)注塑成型控制系統(tǒng) 4.1 注塑機(jī)的組成7 注塑機(jī)結(jié)構(gòu)外形如圖 1 所示，它的具體組成部分有：液壓油路系統(tǒng)，合模系統(tǒng)，射臺(tái)移動(dòng)系統(tǒng)，加熱冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)，安全保護(hù).監(jiān)測系統(tǒng)以及供料等輔助系統(tǒng)。4.2 注塑機(jī)液壓油路系統(tǒng)67 注

25、塑機(jī)液壓油路系統(tǒng)由油泵、油泵電機(jī)、油箱、油管、油溫冷卻器、比例壓力閥、比例流量閥、開關(guān)閥、液壓馬達(dá)等各種液壓元件組成。 液壓系統(tǒng) 它是為注塑機(jī)的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)（工作油缸）提供壓力和速度控制的裝置。液壓油路一般由控制系統(tǒng)壓力與流量的主回路和去各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分回路組成。 液壓油的走向：油箱里的油經(jīng)過濾油器到油泵，在經(jīng)過比例流量閥到各個(gè)方向閥的進(jìn)油孔，各方向閥的電磁線圈按規(guī)定的程序帶電，使電磁閥運(yùn)動(dòng)，壓力油也就依次進(jìn)入相應(yīng)的油缸或液壓馬達(dá)?；赜偷蛪簜?cè)經(jīng)冷卻器流入油箱，液壓油的壓力和流量是由比例壓力閥和比例流量閥控制，根據(jù)參考文獻(xiàn)7，得液壓油路原理圖（圖 5） ，液壓油路元件表（表 1） ，注塑機(jī)液壓油路

26、系統(tǒng)工作順序表（表 2）注塑機(jī)液壓油路系統(tǒng)原理圖，如圖4 注塑機(jī)注塑成型控制系統(tǒng) 根據(jù)注塑機(jī)液壓油路圖，可以知道注塑機(jī)液壓油路所需元件表，如表 1 所示： 根據(jù)注塑機(jī)液壓油路圖 5，注塑機(jī)液壓油路所需元件表 1，可以知道注塑機(jī)液壓油路系統(tǒng)工作順序表，如表 2 所示： 4.3 合模系統(tǒng) 它是保證成型模具可靠地閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉的動(dòng)作，并頂出制品的過程。鎖緊模具的力要大于注射壓力，保證塑料制品的精度，防止產(chǎn)生飛邊。合模裝置主要有模板，拉桿，合模機(jī)構(gòu)，制品頂出裝置和安全門，調(diào)模裝置等組成。合模動(dòng)作包括：關(guān)安全門、鎖模、注射、保壓、熔膠、冷卻、抽膠、開模、制品頂出等。 4.4 注射系統(tǒng) 注塑機(jī)注射系統(tǒng)

27、的作用是使物料塑化和熔融，并在高壓和高速下將熔體注入模腔。注射系統(tǒng)主要由塑化裝置，螺桿驅(qū)動(dòng)裝置，計(jì)量裝置，注射動(dòng)作裝置，注射座以及整體移動(dòng)裝置，加料斗裝置等組成。 4.5 電氣控制系統(tǒng)123457 4.5.1 注塑機(jī)控制裝置 注塑機(jī)控制裝置采用可編程控制器 PLC 為基本控制單元。注塑機(jī)電控裝置由輸入，輸出裝置，PLC（PLC 選用西門子 S7200、CPU222） ，開關(guān)閥等驅(qū)動(dòng)電路組成。把編好的程序通過微機(jī)輸入 PLC 中，PLC 把梯形圖或匯編語句表解讀為目標(biāo)代碼。中央處理單元以掃描的形式將注塑機(jī)狀態(tài)信號(hào)采樣輸入到存儲(chǔ)器中，再按用戶程序變成內(nèi)部邏輯關(guān)系得到所需要的輸出狀態(tài)，通過輸出裝置控

28、制注塑機(jī)動(dòng)作。主塑機(jī)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模合閘穩(wěn)壓、整進(jìn)注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、起模、復(fù)位等注塑成型操作工序，注塑機(jī)注塑成型工藝流程，如圖 2 所示：4.5.2 注塑機(jī)的動(dòng)作時(shí)序表和 I/O 接線圖 根據(jù)注塑機(jī)工藝流程圖編制 PLC 注塑機(jī)動(dòng)作時(shí)序表(表 3)和 PLC 的 I/O 接線圖(圖 7)： PLC 注塑機(jī)動(dòng)作時(shí)序表，如表 3 所示： 注塑機(jī) PLC 的 IO 接線圖，如圖 7 所示: 4.5.3 注塑機(jī) PLC 的輸入、輸出繼電器的屬性表 根據(jù)注塑機(jī) PLC 的 I/O 接線圖，可知道 PLC 的輸入，輸出繼電器的屬性，如表 4 所示： 注塑機(jī) PLC 的內(nèi)部元件屬性表:

29、 4.5.4 注塑機(jī)動(dòng)作功能圖 根據(jù)注塑機(jī)動(dòng)作流程圖、注塑機(jī)動(dòng)作時(shí)序表和注塑機(jī) PLC 的 I/O 接線圖繪制注塑機(jī)動(dòng)作功能圖，如圖 8 示所: 4.5.5 注塑機(jī)的程序 根據(jù)注塑機(jī)動(dòng)作流程圖、注塑機(jī)動(dòng)作時(shí)序表、注塑機(jī) PLC 的 I/O 接線圖和注塑機(jī)動(dòng)作功能圖編寫程序。 TITLE=程序注釋 Network 1 LD I1.1 O M12.0 AN I1.2 / 按下 SB1(I1.1)時(shí)注塑機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，按下SB2(I1.2)時(shí) = M12.0 注塑機(jī)進(jìn)入停止工作狀態(tài)。 Network 2 LD SM0.1 O M11.3 O M12.0 MOVW 0, MW11 / 當(dāng)注塑機(jī)進(jìn)入工作

30、狀態(tài)時(shí)，將左移位指令MW11 清零。 Network 3 LDN M12.1 AN M12.2 AN M12.3 AN M12.4 AN M12.5 AN M12.6 AN M12.7 AN M11.0 AN M11.1 AN M11.2 / 當(dāng) M12.1M11.2 各工步(從注塑機(jī)鎖模啟模)均為零時(shí)， = M12.0 使 M12.0 置為 1。 Network 4 A I0.1 A I0.2 / 當(dāng)注塑機(jī)中的壓力油進(jìn)入鎖模油缸中，碰到行程開關(guān) ST1、 LD M11.3 ST2(I0.1、I0.2)時(shí)注塑機(jī)進(jìn)入鎖模（M12.1）工作狀態(tài)。 A M1.0 OLD LD M12.1 / 當(dāng)鎖模

31、工作狀態(tài)停止時(shí)，壓力油進(jìn)入調(diào)模馬達(dá)，當(dāng)碰到行 A I0.3 程開關(guān)ST3(I0.3)時(shí)，注塑機(jī)進(jìn)入閘板閉合（M12.2）工作狀態(tài)。OLDLD M12.2 / 當(dāng)閘板閉合工作狀態(tài)停止時(shí)，壓力油進(jìn)入控制閥 H6 中，當(dāng) A I0.4 碰到行程開關(guān) ST4(I0.4)時(shí)，注塑機(jī)進(jìn)入穩(wěn)壓（M12.3）工作狀態(tài)。 OLD LD M12.3 / 當(dāng)注塑機(jī)保持穩(wěn)壓時(shí)，壓力升高使壓力繼電器KP用 A I0.0 SB3(I0.0)代替通電時(shí)，注塑機(jī)注射座前進(jìn)（M12.4） 。 OLD LD M12.4 / 當(dāng)注塑機(jī)注射座前進(jìn)停止時(shí)，壓力油進(jìn)入射膠油缸中，當(dāng)碰 A I0.5 到行程開關(guān) ST5(I0.5)時(shí)，注塑

32、機(jī)進(jìn)入高壓注射（M12.5）工作狀態(tài)。 OLD LD M12.5 / 當(dāng)注塑機(jī)高壓注射停止時(shí)，定時(shí)器 T37 啟動(dòng)并對(duì)注塑機(jī) A T37 進(jìn)行延時(shí)保壓（M12.6） ，保壓時(shí)間為200s。OLD / 當(dāng)注塑機(jī)保壓時(shí)間到時(shí)，定時(shí)器 T38 啟動(dòng)并對(duì)注塑機(jī)進(jìn) LD M12.6 行預(yù)塑（M12.7） ，預(yù)塑時(shí)間為200s。 A T38 OLD LD M12.7 / 當(dāng)注塑機(jī)預(yù)塑時(shí)間到時(shí)，壓力油進(jìn)入控制閥 H7中，當(dāng)碰 A I0.6 到行程開關(guān) ST6(I0.6)時(shí)，注塑機(jī)進(jìn)入解壓（M11.0）工作狀態(tài)。 OLD LD M11.0 / 當(dāng)注塑機(jī)解壓停止時(shí)，定時(shí)器 T39 啟動(dòng)并對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行 A T39

33、 閘板開啟（M11.1） ，閘板開啟時(shí)間為200s。 OLD LD M11.1 / 當(dāng)注塑機(jī)閘板開啟停止時(shí)，壓力油進(jìn)入鎖模油缸中，當(dāng) A I1.0 碰到行程開關(guān) ST7(I1.0)時(shí)，注塑機(jī)進(jìn)入啟模（M11.2）工作狀態(tài)。 OLD LD M11.2 / 當(dāng)注塑機(jī)啟模停止時(shí)，當(dāng)碰到行程開關(guān)ST1、ST2、ST8 A I1.3 （I0.1、I0.2、I1.3）時(shí)，注塑機(jī)進(jìn)入復(fù)位（M11.3）工作狀態(tài)，為 A I0.1 下一個(gè)工作循環(huán)作準(zhǔn)備。 A I0.2 OLD / 當(dāng)注塑機(jī)復(fù)位（M11.3）為 1 時(shí)，將 MW11 再次清零。 SLW MW11, 1 Network 5 LD M12.5 TON

34、 T37, 20 Network64 注塑機(jī)注塑成型控制系統(tǒng) 26 LD M12.6 TON T38, 20 Network 7 LD M11.0 TON T39, 20 Network 8 LD M12.1 O M12.5 O M12.7 O M11.2 = Q0.0 Network 9 LD M12.2 O M11.0 = Q0.1 Network 10 LD M11.2 = Q0.2 Network 11 LD M12.2 = Q0.3 Network 12 LD M11.1 = Q0.4 Network13LD M12.3 O M12.5 = Q0.5 Network 14 LD M1

35、2.6 = Q0.6 Network 15 / LD M12.2 O M12.4 O M12.6 = Q1.0 4.5.6 操作說明 注塑機(jī)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品一般要經(jīng)過閉模合閘穩(wěn)壓、整進(jìn)注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開閘、起模、頂出產(chǎn)品等操作工序。這些動(dòng)作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。 從注塑機(jī)的注塑成型工藝流程圖可看出，注塑機(jī)的控制過程是順序控制，它的工作是從閉模開始一步一步進(jìn)行的，每個(gè)工步執(zhí)行指令使電磁閥動(dòng)作，用行程開關(guān) ST1ST8 和工藝過程時(shí)間（T37、T38、T39）來判斷每一步是否完成，且只有當(dāng)前一個(gè)工步完成后才能進(jìn)入下有工步。 其操作過程如下： 當(dāng)按下 SB1 時(shí)注塑機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，按下 SB2 時(shí)注塑機(jī)進(jìn)入停止工作狀態(tài)。 當(dāng)注塑機(jī)中的壓力油進(jìn)入控制閥 H3 和鎖模油缸中，使油