注塑机PLC程序设计说明书全解讲课讲稿.docx
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注塑机PLC程序设计说明书全解讲课讲稿
机床电器与可编程控制技术
课程设计说明书
设计题目：
注塑机PLC程序
设计者：
吕东洋
指导教师：
吴志东
齐齐哈尔大学机电工程学院机械电子工程专业
机电131班
2016年6月14日
机床电器与可编程控制技术课程设计任务书
适用专业：
机械电子工程
设计题目：
注塑机PLC程序
一、设计前提：
掌握本课程所学知识
二、设计内容：
1.零件图 2张
2.课程设计说明书 １份
三、课程设计工作计划
第17周，周一、二：
绘制零件图
第17周，周三、四、五：
撰写课程设计说明书草稿
第18周，周一、二：
修订并完善课程设计说明书
第18周，周三、四：
制定最终版本
第18周，周五：
进行课程设计总结
四、相关教材及参考书目：
1．《机床电器与可编程控制技术》李西兵、郭强主编，电子工业出版社；
2．《PLC原理及应用》李长久主编，机械工业出版社；
3．《机床电气控制技术》，齐占庆主编，机械工业出版社；
4.《电气控制与PLC原理及应用》，常文平编著，西安电子科技大学出版社
摘要
注塑机是注塑成型的主设备，注塑机的技术参数和性能与塑料性质和注塑成型工艺有着密切的关系。
注塑成型设备的进一步完善和发展必将推动注塑成型技术的进步，为注塑制品的开发和应用创造条件。
在大型注塑的技术发展方面，合模系统采用全液压式或液压-机械式，即曲轴连杆型式，两者在市场上均有竞争能力。
但不论哪种形式的注，其发方向都必须向低能耗、低噪音、锁模力容易控制、运行平稳、安全可靠和便于维修方向发展。
近年来，中小型注塑机的技术发展非常迅速，就工艺参数而言，塑化能力、注射压力等都有大提高。
关键词：
注塑机;液压;塑化
Abstract
Injectionmoldingmachineisthemainequipmentoftheinjectionmoldingmachine,thetechnicalparametersandperformanceoftheinjectionmoldingmachineandplasticpropertiesandinjectionmoldingprocesshasacloserelationship.Thefurtherimprovementanddevelopmentofinjectionmoldingequipmentwillpromotetheprogressofinjectionmoldingtechnology,andcreateconditionsforthedevelopmentandapplicationofinjectionproducts.Inthedevelopmentoflarge-scaleinjectionmoldingtechnology,themoldclosingsystemadoptsfullhydraulicorhydraulic-mechanicaltype,thatis,crankshaftconnectingrodtype,bothinthemarkethavecompetitiveability.Butnomatterwhatformofnote,thedirectionofitsdevelopmentmustbelowenergyconsumption,lownoise,easytocontroltheclampingforce,stableoperation,safeandreliableandeasytomaintainthedirectionofdevelopment.Inrecentyears,thedevelopmentofsmallandmedium-sizedinjectionmoldingmachinetechnologyisveryrapid,onthetechnicalparameters,theplasticcapacity,injectionpressureandsoonhavegreatlyimproved.
Keyword：
Injectionmoldingmachine；Hydraulic；Plasticizing
第一章设计要求、任务及原理
1.1设计要求
（1）控制注射机的启、闭模、射台前进、注射、保压延时、预塑、射台后退、开模、顶针前进、顶针后退等过程控制。
（2）自动循环工作方式；
（3）有必要的连锁保护。
1.2设计任务
（1）绘制机床工作流程框图或顺序功能图；
（2）绘制PLC的硬件接线图；
（3）相关元器件的计算与选型，制定元器件明细表；
（4）编写全程序梯形图或指令表，并通过调试；
（5）编写设计说明书。
1.3设计原理
塑料注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。
注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：
定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。
取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。
1）锁合模：
模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且确认无异物存在下，系统转为高压，将范本锁合（保持油缸内压力）。
2）射台前移到位：
射台前进到指定位置（喷嘴与模具紧贴）。
3）塑料注塑：
可设定螺杆以多段速度，压力和行程，将料筒前端的溶料注入模腔。
4）冷却和保压：
按设定多种压力和时间段，保持料筒的压力，同时模腔冷却成型。
5）冷却和预塑：
模腔内制品继续冷却，同时液力马达驱动螺杆旋转将塑料粒子前推，螺杆在设定的背压控制下后退，当螺杆后退到预定位置，螺杆停止旋转，注射油缸按设定松退，预料结束。
6）射台后退：
预塑结束后，射台后退到指定位置。
7）开模：
模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）
8）顶出：
顶针顶出制品。
注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。
塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。
同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压力一般在20～45MPa之间），因此必须有足够大的合模力。
由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。
第二章硬件设计
2.1注塑机的机械结构
注塑机示意图如下：
图2-1注塑机的结构示意图
2.2元器件的选型和I/O口分配表
输入设备——用以产生输入控制信号（如按钮、指令开关、限位开关、接近开关、传感器等）。
本系统中包括，按钮开关16个，接近开关9个。
输出设备——由PLC的输出信号驱动的执行元件，如继电器、接触器、电磁阀、指示灯等。
该系统中有中间继电器22个，接触器1个，
本系统中实际需要输入点25点，输出点23点，根据输入输出点数，以及考虑到今后对系统的维护和扩充使用，要保留一定的裕量，因此我们选用的PLC型号为三菱公司的FX2N系列，其选择如下：
型号
输入
点数
输出
点数
扩展模块
可用点数
继电器输出
可控硅输出
晶体管输出
FX2N-16MR-001
FX2N-16MS
FX2N-16MT
8
8
24～32
FX2N-32MR-001
FX2N-32MS
FX2N-32MT
16
16
24～32
FX2N-48MR-001
FX2N-48MS
FX2N-48MT
24
24
48～64
FX2N-64MR-001
FX2N-64MS
FX2N-64MT
32
32
48～64
FX2N-80MR-001
FX2N-80MS
FX2N-80MT
40
40
48～64
图2-2FX2N系列基本单元
基本单元：
FX2N-64MR（输入点32点，输出点32点）
在确定了控制对象的控制任务和选择好PLC的机型后，即可安排输入、输出的配置，并对输入、输出进行地址编号。
分配I/O地址时要注意以下问题：
（1）设备I/O地址尽可能连续；
（2）相邻设备I/O地址尽可能连续；
（3）输入/输出I/O地址分开；
（4）每一框架I/O地址不要全部占满，要留有一定的余量，便于系统扩展和工艺流程的改，但不宜保留太多，否则会增加系统成本；
（5）充分考虑控制柜与控制柜之间、框架与框架之间、模块与模块之间的信号联系，合理地安排I/O地址，减少它们之间的内部连线。
序号
名称
元件符号
备注
输入
X0
启动电机
SB1
启动按钮
X1
关闭电机
SB2
停止按钮
X2
复位开关
SB3
X3
手动模式
SB4
手动选择开关
X4
自动模式
SB5
自动选择开关
X20
半自动模式
SB20
半自动选择开关
X5
手动合模启动
SB6
X6
快速移动模板
SB7
X7
慢速合模
SB10
X10
手动射台前进
SB11
X11
手动注塑
SB12
X12
手动倒缩
SB13
X13
手动射台后移
SB14
X14
手动开模
SB15
X15
手动顶针前进
SB16
X16
手动顶针复位
SB17
X22
合膜快速接近开关
SQ1
接近开关
X23
合模慢速接近开关
SQ2
X24
合模完成接近开关
SQ3
X25
射台前进接近开关
SQ4
X26
预塑完接近开关
SQ5
X27
倒缩接近开关
SQ6
X30
射台后退接近开关
SQ7
X31
顶针前进接近开关
SQ8
X32
顶针后退接近开关
SQ9
输出
Y0
慢速合模阶段
KA3，KA20
中间继电器
Y1
快速合模阶段
KA4，KA21
中间继电器
Y2
慢速合模阶段
KA5，KA22
中间继电器
Y3
射台前进
KA6，KA23
中间继电器
Y4
注塑
KA7，KA24
中间继电器
Y5
预塑
KA10，KA25
中间继电器
Y6
倒缩
KA11，KA26
中间继电器
Y7
射台后退
KA12，KA27
中间继电器
Y10
开模
KA13，KA30
中间继电器
Y11
顶针前进
KA14，KA31
中间继电器
Y12
顶针后退
KA15，KA32
中间继电器
Y15
油泵
KM102
接触器
图2-3PLCI/O口分布
2.3硬件接线图
2.4控制电路
第三章软件设计
3.1软件设计原理
设计流程图
我们设计的注塑机有三种工作方式，分别是自动，半自动，手动。
分别由开关X4，X20，X3控制。
当按下X3是进入手动模式，X5按下时驱动合模，当X6接通时开始快速合模，X7被触发开始第三阶段的慢速合模。
当合模到位X10接通时射台开始前进，当射台到位按下X11开始注塑，当注塑时间到，由T2保压延时，当时间到，开始预塑，当预塑完成按下X12，开始倒缩，当按下X13时，射台开始后退，后退完成按下X14，开始开模，开模完成按下X15，顶针前进推出成品，按下X16顶针，按下X17复位
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