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1、齐齐哈尔大学课程设计（论文）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 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
2、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；2PLC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
3、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AbstractInjection molding machine is the main equipment of the injection molding machine, the technical parameters and performance of the injection molding machine and plastic properties and injection molding process has a close rela
4、tionship. The further improvement and development of injection molding equipment will promote the progress of injection molding technology, and create conditions for the development and application of injection products. In the development of large-scale injection molding technology, the mold closin
5、g system adopts full hydraulic or hydraulic - mechanical type, that is, crankshaft connecting rod type, both in the market have competitive ability. But no matter what form of note, the direction of its development must be low energy consumption, low noise, easy to control the clamping force, stable
6、 operation, safe and reliable and easy to maintain the direction of development. In recent years, the development of small and medium-sized injection molding machine technology is very rapid, on the technical parameters, the plastic capacity, injection pressure and so on have greatly improved.Keywor
7、d：Injection molding machine； Hydraulic；Plasticizing目 录摘 要IAbstractII第一章 设计要求、任务及原理11.1设计要求11.2设计任务11.3设计原理1第二章 硬件设计32.1 注塑机的机械结构32.2元器件的选型和I/O口分配表32.3 硬件接线图62.4 控制电路7第三章 软件设计83.1 软件设计原理83.2 各功能梯形图10参考文献13附录A PLC控制系统程序梯形图14附录B PLC控制系统程序清单18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
8、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
9、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
10、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2045MPa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
11、、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-001FX2N-16MSFX2N-16MT882432FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT16162432FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT24244864FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-
12、64MT32324864FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT40404864图2-2 FX2N 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
13、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SB3X3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SB6X6快速移动模板SB7X7慢速合模SB10X10手动射台前进SB11X11手动注塑SB12X12手动倒缩SB13X13手动射台后移SB14X14手动开模SB15X15手动顶针前进SB16X16手动顶针复位SB17X22合膜快速接近开关SQ1接近开关X23合模慢速接近开关SQ2X24合模完成接近开关SQ3X25射台前进接近开关SQ4X26预塑完接近开关SQ5X27倒缩接近开关SQ6X30射台后退接近开关SQ7X31顶针前进接近开关SQ8X32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
