毕业设计注塑机PLC控制

2012届毕业设计任务书 一、课题名称：XS-ZY-250型注塑机液压机系统PLC控制 二、指导老师：黄俊 三、设计内容与要求： 1、课题概述： XS-ZY-250A型注塑机中电磁换向阀应有较高的动作性，用可编程控制器设计液压系统的电气控制。液压卡盘、中心架、尾座能正常安全工作。液压泵、液压元件选择合理，控制系统简单可靠，保护措施完备，具有故障显示便于维修。 2、设计内容与要求： ①、具有足够的合模力 在注射过程中，常以40~150MPa的高压注入模腔。为了防止塑料制品产生溢边或脱模困难等现象发生，要求具有足够的合模力，为了减小合模缸的尺寸或降低压力，常用连杆扩力机构来实现合模与锁模。 ②开模、合模速度可调 由于即要考虑苏段空间以提高生产率，又要考虑合模过程中的缓冲要求以保证制品质量并避免产生冲击，所以在启、合模过程中，要求模缸具有慢、快、慢得速度变化。 ③注塑座可整体前进与后退 注塑座整体移由液压缸驱动，除保证在注塑是具有足够的推力，使喷嘴与模具浇口紧密接触外，还应按固定加料、前加料和后加料三种不同的预塑形式调节移动速度。为缩短空程时间，注塑座移动也具有速度调节的功能。 ④注塑的压力和速度可调节 根据原料、制品的几何形状和模具浇口的布局不同，在注射成型过程中要求对注射的压力和速度可调节。 ⑤可保压冷却 熔体注入型后，要保压冷却。当冷却凝固时应有收缩，在型腔内要补充熔体，否则会因充料不足而出现残品。因此，要求液压系统保压，并根据制品要求调节保压的压力值。 所以在考虑上述情况的同时，在出现压力过高、液压马达温度过高的报警与解除设置。幷且在注射部件的前后进行限位设置，在合模时要使用数字式压力显示器，当压力值到达要求后方能进行下一步骤的操作等要求。 四、设计参考书 《数控机床》 机械工业出版社 《机床电气自动控制》 化学工业出版社 《S7-300/400PLC应用技术》 机械工业出版社 《三菱PLC应用技术》 机械工业出版社 《现代数控机床伺服及检测技术》 国防工业出版社 《液压传动与控制》 西北工业大学出版社 《液压传动系统同设计》 化学工业出版社 《电气传动控制系统设计指导》 机械工业出版社 《机床电气线路图册》 中国农业出版社 《工厂常用电气设备手册上、下册》 中国电力出版社 五、设计说明内容 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200-400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录（参考文献、图纸、材料清单等） 六、 第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。 第2-3周：设计要求说明及课题内容辅导。 第4-7周：第一次检查，了解设计完成情况。 第11周：第二次检查设计完成情况，并做好毕业答辩准备。 第12周：毕业答辩与综合成绩评定。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作的能力、创新能力。 2、 毕业设计论文要求 文字要求：说明书要求打印（出图纸外），不能手写，文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。 图纸要求：按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。 曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。I

摘 要 本实训项目设计说明书主要内容是利用PLC完成注塑机控制系统的设计，对注塑机的时序动作、注射压力以及料筒温度进行准确控制,包括从进料到成品的形成的整个过程。涉及注塑机的时序控制流程的分析，程序的编制、整机硬件原理图、电气接线图和PLC程序的编制等。SZ-250A型注塑机属于中小型注塑机，每次的最大注射容量为250mL。该机要求液压系统完成的主要动作有：合模和开模、注射座整体前移和后退、注射、保压及顶出等。可编程序控制器PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它的控制系统可靠性高，抗干扰能力强、功耗低、通用性和灵活性高，可编程控制器以体积小功能强大所著称,它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能,而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系,从而实现生产过程的自动控制.特别是现在,由于信息、网络时代的到来,扩展了PLC的功能,使它具有很强的联网通讯能力,从而更广泛地应用于众多行业。

关键词：注塑机 可靠性高 抗干扰能力强 功耗低 通用性 灵活性高 PLC控制技术 II

Abstract The main content of this training program and design specification is using PLC to finish the design of the control system about injection-molding machine,and conduct the accurate control of the sequential action,injection pressure and nitrogen-treated barrel's temperature, including the whole process from feed to the finished product.It contained the analysis of the sequential control process about the injection molding machine, programming, formation of the principle diagram about the hardware,electrical wiring and PLC programming, etc. Type A SZ-250 is a small and medium-sized injection molding machine, the biggest injection capacity for every time is 250 mL.It required the hydraulic system to complete the following task:spotting，die sinking，moved forward and backward of Injection, injection,pressurize and ejection,and so on.PLC is the combination of microcomputer technology and the relay contact control technology, the control system has high reliability, strong Anti-interference ability，low power consumption，high universality and flexibility.It is famous for small volume and strong function，it not only can complete the order logic, motion control，timing control，counting control，number operations and data handling,but also establish the relation between the digital quantity of production machinery and analog quantity though the interface of input and output.Thus,realizing the automatic control of production process. Especially now, due to the arrival of the era of information and network, expanding the function of PLC, having strong communication ability of network, so it's popular with many kinds of industry.

Keywords: Injection molding machine high reliability anti-interference capability is strong low power consumption generality high flexibility PLC control technology I

目 录 1

第1章 绪论 1.1 课题研究的目的和意义 早期的注塑机由于当时的条件或成本限制多用继电器电路控制，其故障率高、维修周期短、设备工作效率低。随着工业控制技术的飞速发展和产品档次的提高，现今注塑机多采用PLC（或专用控制器）加人机界面的控制系统，生产自动化程度的大为提高，有利于降低工厂成本、促进生产线的柔性化和集成化，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。 本课题致力于设计一套实用的PLC注塑机控制系统，结合交流调功温度控制技术，并通过触摸屏的显示画面来监控生产过程中各种情况。PLC在注塑机控制系统中的应用的意义在于：1）提高产品质量。2）减轻工人劳动强度，适当降低操作技术水平。3）提高劳动生产率，减少在制品数量，加速资金周转。4）缩减生产面积，节约能源消耗，降低产品成本。 1.2 相关技术概况 1.2.1注塑机控制系统简介 注塑机控制系统是整机的一个重要部分，其性能的优劣对整机有着至关重要的影响，随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（可编程控制器）不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理的功能，真正成为一种计算机工业控制装置。PLC的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，所以在工业发达国家，PLC在其自动化设备中的比例占首位。近年来，我国的PLC技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段，并且在许多工业领域取得了良好的经济效益和社会效益。 在以往国内的注塑机控制系统中，主要存在三种控制类型： （1） 继电器控制 （2） 单片机控制 （3） PLC控制 在现代控制系统中，前两种方法因其自身的局限性，多不采用。而多是采用PLC控制系统，这是一种工业控制机，具有抗干扰能力强，工作可行性高，平均无故障时间长，可在恶劣环境下正常工作，并可与计算机联网运行。此外，PLC系统还可大大缩短系统的设计，加快工作进度。在本次设计中我们采用了可编程控制系统。 注塑机控制通常指的是电液控制，即由液压和电气控制部分组成。注塑机的控制系统是保证注塑机按工艺过程规定的要求（压力、速度、温度、时间等）和动作程序，准确有效地工作的控制系统。目前注塑机的发展主要集中在： （1） 提高制品尺寸精度和稳定性 （2） 提高速度、缩短成型周期 （3） 生产过程的自动化和省力 但所采用的技术手段，都离不开以计算机技术为基础的自控技术。因此，注塑机的控制成为目前注塑机发展中一个很重要的内容，主要包括动作程序控制（如开闭模、注射、保压等）和过程程序控制（例如，注射过程的速度和压力程序控制等）两个方面。 1.2.2可编程序控制器的概述 可编程控制器的英文为:Programmable Logic Controller，简称PLC，是1种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。是在20世纪60年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。它采用可编程序的存储器，其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，取代各种类型的机械或生产过程的继电器控制系统。可编程序控制器及其有关设备，都是按易于与工业控制系统形成一体、易于扩充其功能的原则设计的。 PLC（可编程序控制器）技术是研究自动化领域广泛使用的工业控制计算机设备的原理、功能、编程和使用方法，是自动化专业及相关专业的一门专业性质较强且与生产实践紧密相联