注塑成型生產線控制系統(tǒng)設計課程設計

1、<p><b>　　學生課程設計說明書</b></p><p>　　題目： 注塑成型生產線控制系統(tǒng)設計 </p><p>　　教學院系 機械工程學院 </p><p>　　專 業(yè) 機械設計制造及其自動化2008級

2、 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　評 閱 人

3、 </p><p>　　2011年 12月11日</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　塑料的注塑成型，是將樹脂在加熱熔融的同時，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，經冷卻、固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。</p><p>　　注塑機控制裝置采用可編程控制

4、器PLC為基本控制單元。注塑機電控裝置由輸入，輸出裝置，PLC （PLC選用西門子S7—200、CPU222），開關閥等驅動電路組成。把編好的程序通過微機輸入PLC中，PLC把梯形圖或匯編語句表解讀為目標代碼。中央處理單元以掃描的形式將注塑機狀態(tài)信號采樣輸入到存儲器中，再按用戶程序變成內部邏輯關系得到所需要的輸出狀態(tài)，通過輸出裝置控制注塑機動作。注塑機的外形結構如圖1所示：</p><p>　　圖1 注塑機的外

5、形圖</p><p>　　注塑機生產一個產品一般要經過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、高壓注射、保壓、預塑、解壓、開閘、啟模、復位等注塑成型工序，如圖2所示。這些動作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。</p><p>　　從注塑機的注塑成型工藝流程圖可看出，注塑機的控制過程是順序控制，它的工</p><p>　　作是從閉模開始一步一步進行的，每個工步執(zhí)行指令使電磁閥動作，用行程

6、開關ST1—ST8和工藝過程時間（T37、T38、T39）來判斷每一步是否完成，且只有當前一個工步完成后才能進入下有工步。</p><p>　　圖2 注塑機的注塑成型工藝流程圖</p><p><b>　　其操作過程如下：</b></p><p>　?、?當按下SB1時注塑機進入工作狀態(tài)，按下SB2時注塑機進入停止工作狀態(tài)。</p>

7、<p>　　⑵ 當注塑機中的壓力油進入鎖?？刂崎yH3和鎖模油缸中，使油缸動作，當碰到行程開關ST1、ST2時，電磁閥YV1帶電，注塑機進入閉模工作狀態(tài)。</p><p>　　⑶ 當注塑機中的壓力油進入控制閥H4 、H5、H8和調模液壓馬達中，當碰到行程開關ST3時，電磁閥YV2、YV4、YV8帶電，注塑機進入閘板閉合，閉模狀態(tài)停止。</p><p>　　⑷ 當壓力油進入控制閥

8、H6中，碰到行程開關ST4時，電磁閥YV6帶電，注塑機進入穩(wěn)壓工作狀態(tài)，閘板閉合工作狀態(tài)停止。</p><p>　?、?當注塑機保持穩(wěn)壓后，液壓油壓力上升，使壓力繼電器KP（SB3）電磁線圈通電，通過壓力繼電器KP（SB3）控制注塑機中射移控制閥H5和射移油缸，使電磁閥YV8帶電，從而控制注塑機注射座前進。</p><p>　　⑹ 當壓力油進入控制閥H3﹑H6和射膠油缸中，碰到行程開關ST

9、5時，電磁閥YV1﹑YV7帶電，注塑機進入高壓注射工作狀態(tài)，使注塑機注射座前進工作狀態(tài)停止。</p><p>　?、?當注塑機高壓注射工作狀態(tài)停止時，定時器T37啟動并對注塑機進行延時保壓200S，使電磁閥YV7﹑YV8帶電。</p><p>　?、?當注塑機延時保壓時間到時，定時器T38啟動并對注塑機進行預塑，預塑時間為200S，使電磁閥YV1帶電。</p><p&g

10、t;　?、?當注塑機預塑時間到時，注塑機中的壓力油進入控制閥H7中，當碰到行程開關ST6時，使電磁閥YV2帶電，注塑機進入解壓工作狀態(tài)，注塑機預塑工作狀態(tài)停止。</p><p>　?、?當注塑機解壓停止時，定時器T39啟動并控制注塑機閘板開啟200S，使電磁閥YV5帶電。</p><p>　　⑾ 當注塑機閘板開啟時間到時，注塑機中壓力油進入控制閥H3中，當碰到行程開關ST7時，使電磁閥YV

11、1﹑YV3帶電，注塑機進入啟模工作狀態(tài)。</p><p>　　⑿ 當注塑機啟模停止時，注塑機碰到行程開關ST1﹑ST2﹑ST8時，注塑機進入復位工作狀態(tài)，為下一個工作循環(huán)做準備。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　設計要求2</b></p><p>&l

12、t;b>　　目 錄6</b></p><p><b>　　1 緒論8</b></p><p>　　1.1 塑料制品的應用[6][7]8</p><p>　　1.2 注塑成型[6][7][10][12]8</p><p>　　1.3 設計的內容9</p><p>　

13、　2 注塑機控制系統(tǒng)概述10</p><p>　　2.1 塑料工業(yè)的歷史和未來發(fā)展[4][7]10</p><p>　　2.1.1 注塑機的技術水平及發(fā)展趨勢10</p><p>　　2.1.2 加入WTO以后的形勢和發(fā)展策略[14].[15]11</p><p>　　3 注塑成型的基本參數(shù)12</p><p&g

14、t;　　3.1 注塑成型[6]12</p><p>　　3.2 注塑成型的基本參數(shù)[4]12</p><p>　　3.2.1注射部分主要性能參數(shù)12</p><p>　　3.2.2 合模力性能參數(shù)14</p><p>　　4 注塑機注塑成型控制系統(tǒng)16</p><p>　　4.1 注塑機的組成[7]16&l

15、t;/p><p>　　4.2 注塑機液壓油路系統(tǒng)[6][7]16</p><p>　　4.3 合模系統(tǒng)19</p><p>　　4.4 注射系統(tǒng)19</p><p>　　4.5 電氣控制系統(tǒng)[1][2][3][4][5][7]19</p><p>　　4.5.1 注塑機控制裝置19</p><

16、p>　　4.5.2 注塑機的動作時序表和I/O接線圖20</p><p>　　4.5.3 注塑機PLC的輸入、輸出繼電器的屬性表21</p><p>　　4.5.4 注塑機動作功能圖22</p><p>　　4.5.5 注塑機的程序23</p><p>　　4.5.6 操作說明27</p><p>&l

17、t;b>　　結 論29</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　　指導教師簡介32</b></p><p><b>　　致謝33</b></p><p><b>　　1 緒論</b>&

18、lt;/p><p>　　1.1 塑料制品的應用[6][7] </p><p>　　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)療器械等眾多領域。塑料制品的使用比例正迅猛增加，這主要是因為以下原因：</p><p>　?、?塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點：容易加工、生產效率高、節(jié)約能源、絕緣性能好、質量輕（相對密度約

19、為1.0～1.4，比鋁輕一半，比鋼輕3/4）[6]、比強度高、具有突出的耐磨、耐腐蝕等。</p><p>　?、?在日用和工業(yè)產品中，一個設計合理的塑料制品往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結構件，加上利用工程塑料特有的性質，可以一次成型非常復雜的形狀，降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時。</p><p>　?、?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

20、注塑成型加工不僅產量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實現(xiàn)生產的自動化和高速化，具有較高的經濟效益。因此，目前工業(yè)產品非金屬化，金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。</p><p>　　1.2 注塑成型[6][7][10][12]</p><p>　　塑料的注塑成型，是將樹脂在加熱熔融的同時，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，經冷卻、

21、固化后得到所要求形狀的制品的操作過程。</p><p>　　要想獲得合格的塑料制品，必須要有設計合理、制造精良的模具，還需要有和該模具配套的注塑機以及合理的加工工藝，因此，人們常將模具、注塑機、以及加工工藝稱為注塑成型過程的三個基本要素。</p><p>　?、?注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在質量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產效率等方面的水平高低，直接影響產品的質量、產

22、量、成本及產品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反應能力和速度。</p><p>　?、?注塑機是注塑成型必需的要素之一。一般來說，市場上供應各種形式和規(guī)格的注塑機，但是在實踐中，必須根據(jù)模具的實際情況來選擇。</p><p>　?、?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，因為影

23、響成型條件的因素很多，除制品的形狀、模具結構、注塑設備、原材料等之外，電壓波動和環(huán)境溫度的變化對成型都有影響，因此，操作人員必須根據(jù)塑料制品再成型過程中出現(xiàn)的具體問題認真調整，才能生產出合格的塑料制品。</p><p><b>　　1.3 設計的內容</b></p><p>　　注塑制品在人們生活中占有較大的比重，在工業(yè)、農業(yè)、國防建設、文教衛(wèi)生和日常生活中得到廣泛使

24、用。</p><p>　　注塑機通過塑料模具注射成型塑料制品，產品質量與注塑機控制參數(shù)有直接關系，控制系統(tǒng)是注塑機的主要組成部分，目前，注塑機發(fā)展的主要特點是向精密化、低噪聲、高效率節(jié)能和高度自動化方向發(fā)展。為了適應國內外注塑機控制系統(tǒng)的不斷更新，將自動控制理論結合注塑機工藝過程對注塑機提出一些新的控制方法，包括注塑機液壓異步電機節(jié)能變頻技術的改造、精密注塑機及電動注塑機控制系統(tǒng)等[7]。力求理論結合實際，把握注

25、塑機發(fā)展方向，系統(tǒng)的把注塑機械與控制系統(tǒng)相結合。</p><p>　　全論文共有四章，第一章，緒論，介紹了塑料制品的應用和成型；第二章，介紹注塑機控制系統(tǒng)概述；第三章，描述注塑成型基本參數(shù)；第四章，介紹注塑機注塑成型控制系統(tǒng)。內容包括注塑機的液壓系統(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在注塑機動作順序的控制等。</p><p>　　2 注塑機控制系統(tǒng)概述</p>

26、<p>　　2.1 塑料工業(yè)的歷史和未來發(fā)展[4][7]</p><p>　　從50年代技術創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注射成型機至今已有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)藥等產業(yè)對注射制品日益增長的需要，推動了注射成型技術水平的發(fā)展和提高。我國塑料機械2000年銷售額在70億元人民幣左右，以臺數(shù)記約為8.5萬臺，其中40％左右是注射成型機。從

27、美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產國來看，注塑機的產量都在逐年增加，在塑料機械中占的比重最大。</p><p>　　2.1.1 注塑機的技術水平及發(fā)展趨勢</p><p>　　從注射機問世起，鎖模力在1000－5000kN，注射量在50－2000g的中小型注射機占絕大多數(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、機械以及大型家用電器方面的廣泛應用，使大型注射

28、機得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在1980年全美國約有140臺10000kN以上鎖模力的大型注塑機投入巾場，到1985年增至500多臺。日本名機公司已經成功地制造了當今世界最大的注塑機，其鎖模力達到120000kN，注射量達到92000g[4][14][15]。</p><p>　　80年代以來，CAD/CAE／CAPP／CAM計算機應用技術在塑機制造業(yè)的廣泛采用，促進了我國注塑機研發(fā)和制造水平的高速發(fā)展。以寧波

29、海天股份有限公司為代表的一批國家級高新技術企業(yè)都相繼引進美國U.G.S和PTC公司的計算機輔助設計和分析等軟件，實現(xiàn)了三維立體參數(shù)化建模，機構運動仿真，對主關原件分析，對高應力區(qū)的應力分布、應力峰值、危險區(qū)域等進行準確的分析計算，幫助設計人員迅速</p><p>　　地了解、評估和修改設計方案，保證重要零件結構合理性的可靠性達到完美。 </p><p>　　高效注塑機的開模與預塑一般都是同

30、步完成。開模過程中同時完成抽芯和頂出。日本展覽會上的最快注塑機，工作周期只有1秒鐘。注塑機的控制技術歷經了繼電器、接觸器控制及可編程控制器控制和專用計算機控制的發(fā)展過程。自20世紀60年代末美國費洛斯公司首先應用計算機控制技術開始，經過20世紀80年代以后的高速發(fā)展，已經不是簡單的動作控制，而是包括熔體溫度、注射壓力、注射速度、保壓時間、冷卻過程及液壓回路等各種參數(shù)的綜合控制。注塑機過去大多數(shù)采用開環(huán)控制，目前正在向閉環(huán)控制方向發(fā)展。&

31、lt;/p><p>　　2.1.2 加入WTO以后的形勢和發(fā)展策略[14].[15]</p><p>　　加入WTO以后，將對我國注塑機行業(yè)的發(fā)展產生重大影響，對企業(yè)來說機遇和挑戰(zhàn)并存，從我國注塑機械工業(yè)總體水平看，都與發(fā)達國家存在較大差距。所以要加大我國注塑機行業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代最新技術的應用。</p><p>　　⑴ 加入WTO以后，將對我國注塑機行業(yè)的發(fā)展產生重大影響

32、，對企業(yè)來說機遇和挑戰(zhàn)并存。</p><p>　?、?圍繞中國農業(yè)，原材料，能源，交通，電子，建筑等方面的發(fā)展，制定好塑料機械行業(yè)遠景發(fā)展規(guī)。</p><p>　　⑶ 配合塑料加工行業(yè)，加速高新技術的應用。如厚壁成型技術(TMC)、片狀成型技術（SMC）、反應注射成型技術（RIM）、廢棄塑料回收利用和再生等[7]。</p><p>　　⑷ 為提高中國塑料機械的控制水

33、平和技術性能，要加速應用微電腦技術和高精度元件。 </p><p>　?、?提高塑料模具制造水平。</p><p>　　3 注塑成型的基本參數(shù)</p><p>　　3.1 注塑成型[6]</p><p>　　注塑成型：是將樹脂在加熱熔融的同時，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，經冷卻，固化后得到所要求形狀的制品的操作

34、過程。</p><p>　　注塑成型工藝過程包括三個過程：</p><p>　?、?成型前的準備：包括原料的選擇，原料的預處理，料筒的清洗，脫模劑的選用等。</p><p>　?、?成型操作：從原料到塑件的過程。注塑機生產一個產品一般要經過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、高壓注射、保壓、預塑、解壓、開閘、啟模、復位等注塑成型工序等過程。</p><p>　

35、?、?塑件的后處理：使塑件整形，通過熱處理、調濕處理，防止塑件變形，開裂等。</p><p>　　3.2 注塑成型的基本參數(shù)[4]</p><p>　　3.2.1注射部分主要性能參數(shù)</p><p>　　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)即表示注塑機在注射，塑化性能方面的特征參數(shù)。</p><p><b&

36、gt;　?、?注射量</b></p><p>　　是指注塑機在注射柱塞做一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注出量。它在一定程度上反映了注塑機生產制品能力的大小，標志著注塑機所能生產的塑料制品的最大質量。因此，注射量可表示注塑機規(guī)格的主要參數(shù)。</p><p>　?、?注射容積：注射時注射量以體積的計量。可分理論注射容積和當量注射容積。</p><p&

37、gt;　　理論注射容積：注射時所能排出的理論最大容積Vc。注射部件相關尺寸如圖3所示：即</p><p>　　Vc=0.8Ds×Ds×S （2-1）</p><p>　　Vc ：理論注射容積，cm3； Ds：螺桿直徑，cm； S ：螺桿注射行程，cm</p>

38、<p>　　圖3 注射部件相關尺寸結構</p><p>　　當量注射容積：注塑機在100Mpa注射壓力條件下的理論注射熔積Vb。</p><p>　　Vb=KpVc （2-2）</p><p>　　Kp：壓力比值。 Vb：當量注射容積，cm3

39、。</p><p>　?、?注射質量；注塑機在無模操作條件下，從噴嘴所能注出的樹脂最大質量W（g）。</p><p>　　W=Vcα1α2p=Vcαp （2-3）</p><p>　　α1 ：密度修正系數(shù)； α2 ：螺桿泄漏修正系數(shù)，一般為0.9

40、5；</p><p>　　P ：常溫下塑料制件密度，g/cm3。</p><p>　　在使用注塑機時，所加工的塑料制品的質量一般在機器注射量的1/4～4/5，最低不應小于1/10。因為過小的注射量不僅使機器的能力得不到充分發(fā)揮，而且還會因塑料在機筒內停留時間過長而分解；反之，過大難以成型。</p><p>　?、?注射壓力：Pi (Mpa)</p>&

41、lt;p>　　注射時為了克服熔料流經噴嘴，澆道和模腔等處的流動阻力，螺桿對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，同時也是直接影響到成型制品的質量。即：</p><p>　　Pi=FoPo/Fs （2-4）Fo：油缸注射腔總截面，cm2； Fs：機筒內孔截面積cm2 ； P：工作油

42、壓力，MPa</p><p>　?、?注射速率：表示?？炻奶卣鲄?shù)之一，是表示單位時間內從噴嘴射出的熔料量。即：</p><p>　　qi=QoFs/Fo （2-5）</p><p>　　Qo：工作油流量，cm3/s。 qi ：注射速率，g/s</p&g

43、t;<p>　　⑷ 塑化能力與回復率 </p><p>　　塑化能力：是表示螺桿與機筒在單位時間內可提供熔融樹脂的最大能力Q。</p><p>　　螺桿塑化能力應滿足下面條件，即 </p><p>　　G≥3.6W/t （2-6）</p&

44、gt;<p>　　G ：螺桿塑化能力,Kg/h ； W：機器注射量，g ； t ： 制件最短冷卻時間，s</p><p>　　回復率：反映螺桿間斷工作時恢復原注射狀態(tài)能力的大小。 </p><p>　　3.2.2 合模力性能參數(shù)</p><p>　　合模力性能參數(shù)，主要用來表示該部件在工作時所能提供的力和模具安裝尺寸等特性。</p>

45、<p>　　合模力：在注射時，要使模具不被模腔壓力所形成的脹模力頂開，必須對模具施以足夠的夾緊力，即合模力Pcm。</p><p>　　模腔壓力：螺桿作用于熔料的壓力，在熔料流經澆注系統(tǒng)后，將要損失一部分，余下的為模腔內的熔料壓力，即模腔壓力Pm。注射時動模板的力平衡如圖⑷所示：</p><p>　　Pcm≥PmF

46、 （2-7）</p><p>　　F：制品在分型面上的投影面積。</p><p>　　圖4 注射時動模板的力平衡</p><p>　　合模力是保證質量的重要條件。同時它又直接影響到機器的尺寸和質量，它在一定程度上反映了機器加工制品能力的大小。所以，經常用來表示機器規(guī)格大小的主要參數(shù)。</p><p>　　4

47、 注塑機注塑成型控制系統(tǒng)</p><p>　　4.1 注塑機的組成[7]</p><p>　　注塑機結構外形如圖1所示，它的具體組成部分有：液壓油路系統(tǒng)，合模系統(tǒng)，射臺移動系統(tǒng)，加熱冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)，安全保護.監(jiān)測系統(tǒng)以及供料等輔助系統(tǒng)。</p><p>　　4.2 注塑機液壓油路系統(tǒng)[6][7]</p><p>　　注塑機液

48、壓油路系統(tǒng)由油泵、油泵電機、油箱、油管、油溫冷卻器、比例壓力閥、比例流量閥、開關閥、液壓馬達等各種液壓元件組成。</p><p><b>　　⑴ 液壓系統(tǒng)</b></p><p>　　它是為注塑機的各種執(zhí)行機構（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)行機構的分回路組成。</p><p>　　液壓油的

49、走向：油箱里的油經過濾油器到油泵，在經過比例流量閥到各個方向閥的進油孔，各方向閥的電磁線圈按規(guī)定的程序帶電，使電磁閥運動，壓力油也就依次進入相應的油缸或液壓馬達?；赜偷蛪簜冉浝鋮s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[7]，得液壓油路原理圖（圖5），</p><p>　　液壓油路元件表（表1），注塑機液壓油路系統(tǒng)工作順序表（表2）。</p><p>　　

50、注塑機液壓油路系統(tǒng)原理圖，如圖</p><p>　?、?根據(jù)注塑機液壓油路圖，可以知道注塑機液壓油路所需元件表，如表1所示：</p><p>　　表1 注塑機液壓油路圖元件表</p><p>　　⑶ 根據(jù)注塑機液壓油路圖5，注塑機液壓油路所需元件表1，可以知道注塑機液壓油路系統(tǒng)工作順序表，如表2所示：</p><p>　　表2 液壓油路系

51、統(tǒng)工作順序表</p><p><b>　　4.3 合模系統(tǒng)</b></p><p>　　它是保證成型模具可靠地閉合和實現(xiàn)模具啟閉的動作，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，防止產生飛邊。合模裝置主要有模板，拉桿，合模機構，制品頂出裝置和安全門，調模裝置等組成。合模動作包括：關安全門、鎖模、注射、保壓、熔膠、冷卻、抽膠、開模、制品頂出等。&

52、lt;/p><p><b>　　4.4 注射系統(tǒng)</b></p><p>　　注塑機注射系統(tǒng)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，螺桿驅動裝置，計量裝置，注射動作裝置，注射座以及整體移動裝置，加料斗裝置等組成。</p><p>　　4.5 電氣控制系統(tǒng)[1][2][3][4][5][7]</p>

53、;<p>　　4.5.1 注塑機控制裝置</p><p>　　注塑機控制裝置采用可編程控制器PLC為基本控制單元。注塑機電控裝置由輸入，輸出裝置，PLC（PLC選用西門子S7—200、CPU222），開關閥等驅動電路組成。把編好的程序通過微機輸入PLC中，PLC把梯形圖或匯編語句表解讀為目標代碼。中央處理單元以掃描的形式將注塑機狀態(tài)信號采樣輸入到存儲器中，再按用戶程序變成內部邏輯關系得到所需要的輸出

54、狀態(tài)，通過輸出裝置控制注塑機動作。主塑機生產一個產品一般要經過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、整進注射、保壓、預塑、解壓、開閘、起模、復位等注塑成型操作工序，注塑機注塑成型工藝流程，如圖2所示：</p><p>　　4.5.2 注塑機的動作時序表和I/O接線圖</p><p>　　根據(jù)注塑機工藝流程圖編制PLC注塑機動作時序表(表3)和PLC的I/O接線圖(圖7)：</p><p&g

55、t;　　PLC注塑機動作時序表，如表3所示：</p><p>　　表3 注塑機動作時序表</p><p>　　② 注塑機PLC的I∕O接線圖，如圖7所示：</p><p>　　圖6 注塑機I/O接線圖</p><p>　　4.5.3 注塑機PLC的輸入、輸出繼電器的屬性表</p><p>　?、?根據(jù)注塑機PLC的I/

56、O接線圖，可知道PLC的輸入，輸出繼電器的屬性，如表4所示：</p><p>　　表4 PLC輸入，輸出繼電器屬性表</p><p>　?、?注塑機PLC的內部元件屬性表</p><p>　　表5 PLC注塑機內部元件屬性表</p><p>　　4.5.4 注塑機動作功能圖</p><p>　　根據(jù)注塑機動作流程圖、注

57、塑機動作時序表和注塑機PLC的I/O接線圖繪制注塑機動作功能圖，如圖8所示:</p><p>　　圖7 注塑機動作功能圖</p><p>　　4.5.5 注塑機的程序</p><p>　　根據(jù)注塑機動作流程圖、注塑機動作時序表、注塑機PLC的I/O接線圖和注塑機動作功能圖編寫程序。</p><p>　　TITLE=程序注釋</p>

58、<p>　　Network 1 </p><p>　　LD I1.1</p><p>　　O M12.0</p><p>　　AN I1.2 // 按下SB1(I1.1)時注塑機進入工作狀態(tài)，按下SB2(I1.2)時</p><p>　　= M12.0 注塑機

59、進入停止工作狀態(tài)。</p><p>　　Network 2 </p><p>　　LD SM0.1</p><p>　　O M11.3</p><p>　　O M12.0</p><p>　　MOVW 0, MW11 // 當注塑機進入工作狀態(tài)時，將

60、左移位指令MW11清零。</p><p><b>　　Network 3</b></p><p>　　LDN M12.1</p><p>　　AN M12.2</p><p>　　AN M12.3</p><p>　　AN M12.4</p><p

61、>　　AN M12.5</p><p>　　AN M12.6</p><p>　　AN M12.7</p><p>　　AN M11.0</p><p>　　AN M11.1</p><p>　　AN M11.2 // 當M12.1—M11.2各工

62、步(從注塑機鎖?！獑⒛?均為零時，</p><p>　　= M12.0 使M12.0置為1。</p><p>　　Network 4 </p><p>　　A I0.1</p><p>　　A I0.2 // 當注塑機中的壓力油進入鎖模油缸中，碰到行程開關ST1、</p>

63、;<p>　　LD M11.3 ST2(I0.1、I0.2)時注塑機進入鎖模（M12.1）工作狀態(tài)。 </p><p>　　A M1.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M12.1 // 當鎖模工作狀態(tài)停止時，壓力油進入調模馬達，當碰到行&l

64、t;/p><p>　　A I0.3 程開關ST3(I0.3)時，注塑機進入閘板閉合（M12.2）工作狀態(tài)。 </p><p>　　OLD </p><p>　　LD M12.2 // 當閘板閉合工作狀態(tài)停止時，壓力油進入控制閥H6中，當A I0.4 碰到行程開關ST4(I

65、0.4)時，注塑機進入穩(wěn)壓（M12.3）工作狀態(tài)。 </p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M12.3 // 當注塑機保持穩(wěn)壓時，壓力升高使壓力繼電器KP[用</p><p>　　A I0.0 SB3(I0.0)代替]通電時，注塑機注射座前進（M12.4）。

66、 </p><p><b>　　OLD </b></p><p>　　LD M12.4 // 當注塑機注射座前進停止時，壓力油進入射膠油缸中，當碰A I0.5 到行程開關ST5(I0.5)時，注塑機進入高壓注射（M12.5）工作狀態(tài)。</p><p><b>　　OLD </b&g

67、t;</p><p>　　LD M12.5 // 當注塑機高壓注射停止時，定時器T37啟動并對注塑機</p><p>　　A T37 進行延時保壓（M12.6），保壓時間為200s。</p><p>　　OLD // 當注塑機保壓時間到時，定時器T38啟動并對注塑機進</p

68、><p>　　LD M12.6 行預塑（M12.7），預塑時間為200s。</p><p>　　A T38</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M12.7 // 當注塑機預塑時間到時，壓力油進入控制閥H7中，當碰</p>

69、<p>　　A I0.6 到行程開關ST6(I0.6)時，注塑機進入解壓（M11.0）工作狀態(tài)。</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M11.0 // 當注塑機解壓停止時，定時器T39啟動并對注塑機進行</p><p>　　A T

70、39 閘板開啟（M11.1），閘板開啟時間為200s。</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M11.1 // 當注塑機閘板開啟停止時，壓力油進入鎖模油缸中，當</p><p>　　A I1.0 碰到行程開關ST7(I1.0)時，注塑

71、機進入啟模（M11.2）工作狀態(tài)。</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M11.2 // 當注塑機啟模停止時，當碰到行程開關ST1、ST2、ST8</p><p>　　A I1.3 （I0.1、I0.2、I1.3）時，注塑機進入復位（M11.3）工作狀

72、態(tài)，為 </p><p>　　A I0.1 下一個工作循環(huán)作準備。</p><p>　　A I0.2</p><p>　　OLD // 當注塑機復位（M11.3）為1時，將MW11再次清零。</p><p>　　SLW MW11,

73、 1</p><p>　　Network 5 </p><p>　　LD M12.5 </p><p>　　TON T37, 20</p><p><b>　　Network 6</b></p><p>　　LD M12.6</p><p>　　TON

74、 T38, 20</p><p><b>　　Network 7</b></p><p>　　LD M11.0</p><p>　　TON T39, 20</p><p><b>　　Network 8</b></p><p>　　LD M12.1

75、</p><p>　　O M12.5</p><p>　　O M12.7</p><p>　　O M11.2</p><p>　　= Q0.0</p><p><b>　　Network 9</b></p><p>　　LD

76、M12.2</p><p>　　O M11.0</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 10</p><p>　　LD M11.2</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　Network 11</p>

77、<p>　　LD M12.2</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　Network 12</p><p>　　LD M11.1</p><p>　　= Q0.4</p><p>　　Network 13</p><p>　　LD

78、 M12.3</p><p>　　O M12.5</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　Network 14</p><p>　　LD M12.6</p><p>　　= Q0.6</p><p>　　Network 15 // <

79、;/p><p>　　LD M12.2</p><p>　　O M12.4</p><p>　　O M12.6</p><p>　　= Q1.0</p><p>　　4.5.6 操作說明</p><p>　　注塑機生產一個產品一般要經過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、整進注射、

80、保壓、預塑、解壓、開閘、起模、頂出產品等操作工序。這些動作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。</p><p>　　從注塑機的注塑成型工藝流程圖可看出，注塑機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行的，每個工步執(zhí)行指令使電磁閥動作，用行程開關ST1—ST8和工藝過程時間（T37、T38、T39）來判斷每一步是否完成，且只有當前一個工步完成后才能進入下有工步。</p><p>

81、<b>　　其操作過程如下：</b></p><p>　?、?當按下SB1時注塑機進入工作狀態(tài)，按下SB2時注塑機進入停止工作狀態(tài)。</p><p>　?、?當注塑機中的壓力油進入控制閥H3和鎖模油缸中，使油缸動作，當碰到行</p><p>　　程開關ST1、ST2，使電磁閥YV1電，注塑機進入閉模工作狀態(tài)。</p><p&

82、gt;　　⑶ 當注塑機中的壓力油進入控制閥H4 、H5、H8和調模液壓馬達中，當碰到行程開關ST3，使電磁閥YV2、YV4、YV8帶電，注塑機進入閘板閉合工作狀態(tài)，閉模工作狀態(tài)關閉。</p><p>　?、?當壓力油進入控制閥H6中，碰到行程開關ST4，使電磁閥YV6帶電，注塑機進入穩(wěn)壓工作狀態(tài)，閘板閉合工作狀態(tài)關閉。</p><p>　?、?當注塑機保持穩(wěn)壓后，液壓油壓力上升，使壓力繼電

83、器KP通電，通過壓力繼電器KP（SB3）控制注塑機中射移控制閥H5和射移油缸，使電磁閥YV8帶電，從而控制注塑機注射座前進。</p><p>　　⑹ 當壓力油進入控制閥H3﹑H6和射膠油缸中，使射膠油缸動作，當碰到行程開關ST5，使電磁閥YV1﹑YV7帶電，注塑機進入高壓注射工作狀態(tài)，注塑機注射座前進工作狀態(tài)關閉。</p><p>　?、?當注塑機高壓注射工作狀態(tài)停止時，定時器T37啟動并

84、對注塑機進行延時保壓200S，使電磁閥YV7﹑YV8帶電。</p><p>　　⑻ 當注塑機延時保壓時間到時，定時器T38啟動并對注塑機進行預塑，預塑時間為200S，使電磁閥YV1帶電。</p><p>　?、?當注塑機預塑時間到時，注塑機中的壓力油進入控制閥H7中，當碰到行程開關ST6，使電磁閥YV2帶電，注塑機進入解壓工作狀態(tài)。</p><p>　?、?當注塑機

85、解壓停止時，定時器T39啟動并控制注塑機閘板開啟200S，使電磁閥YV5帶電。</p><p>　?、?當注塑機閘板開啟時間到時，注塑機中壓力油進入控制閥H3中，當碰到行程開關ST7時使電磁閥YV1﹑YV3帶電，使注塑機進入啟模工作狀態(tài)。</p><p>　?、?當注塑機啟模停止時，注塑機碰到行程開關ST1﹑ST2﹑ST8時，注塑機進入復位工作狀態(tài)，為下一個工作循環(huán)做準備。</p&g

86、t;<p><b>　　結 論</b></p><p>　　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)療器械等眾多領域。所以，我們現(xiàn)在研究塑料的生產線控制系統(tǒng)設計和塑料的成型方式越來越重要。</p><p>　　注塑成型是塑料加工中普遍采用的方法之一。</p><p>

87、　　根據(jù)實驗室現(xiàn)有的條件，設計了一個模擬塑料成型的生產線控制系統(tǒng)，通過設計，了解到塑料成型生產線的工藝流程，注塑機生產一個產品一般要經過閉模﹑合閘﹑穩(wěn)壓、整進注射、保壓、預塑、解壓、開閘、起模、頂出產品等工序。通過對這些動作完成的程序設計和在實驗室里的檢測，我們了解了PLC的應用，開關的作用和注塑機注塑成型生產線的控制檢測等。</p><p>　　通過設計，從中我獲得了寶貴的經驗，并且使我在大學四年所學到的知識得

88、到應用，在設計時存在著很多不足之處，希望老師給以指正。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]S7—200系統(tǒng)手冊.2005</p><p>　　[2]周文俊.設備實用手冊.中國水利水電出版社,2001</p><p>　　[3]楊震寬.電工最新

89、基礎標準應用手冊.2003</p><p>　　[4]王向東,楊惠娣.注射成型技術進展.中國塑料.2001,15 </p><p>　　[5]易繼鍇.電氣傳動自動控制原理與設計.北京工業(yè)大學出版社,1990 </p><p>　　[6]劉來英.注塑成型工藝.化學工業(yè)出版社,2004 </p><p>　　[7]鐘漢如.注塑機控制系統(tǒng).化學工業(yè)

90、出版社,2003,12 </p><p>　　[8]北京化工學院編.塑料機械液壓傳動.中國輕工業(yè)出版社,1984 </p><p>　　[9]廖常初.PLC編程及應用.機械工業(yè)出版社,200,5 </p><p>　　[10]丘明恒.塑料成型工藝.西北工業(yè)大學出版社,1994</p><p>　　[11]石安富,襲云表.實用塑料成型技術手冊

91、.上?？萍冀逃霭嫔?1995</p><p>　　[12]曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設計.機械工業(yè)出版社,1993 </p><p>　　[13]吳培熙,王祖玉.塑料制品生產工藝手冊.化學工業(yè)出版社,1998 </p><p>　　[14]張靜章.簡析注塑機的現(xiàn)狀和發(fā)展策略.中國塑料工業(yè)機械信息,2002（5）：14～19</p><p

92、>　　[15]許政倉.我國塑料機械創(chuàng)造工業(yè)慨況與前景.中國塑料,2002,16（2）：1～7</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　注塑機注塑成型生產線控制系統(tǒng)設計是在xx老師的悉心指導下完成的。導師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使

93、我掌握了基本的設計方法，還使我明白了許多待人處事的道理。本論文從選題到設計完成，每一步都是在導師的指導下完成的，傾注了導師大量的心血。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　本論文的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。在此感謝xx老師的指導和幫助；感謝實驗室老師的指導和幫助。</p><p>　　在四年的學習期間，得到同學的大量幫助，在此表示深深的感謝