PLC课程设计初稿Word格式.docx
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3、注塑机的类型：
注塑机的类型有：
立式、卧式、全电式，但是无论哪种注塑机，其基本功能有两个：
（1）加热塑料，使其达到熔化状态；
（2）对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。
4、注塑机的结构和功能：
注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。
（1）注塑系统
注射系统的作用：
注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式螺杆预塑柱塞注射3种主要形式。
目前应用最广泛的是螺杆式。
其作用是在注塑机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。
注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。
注射系统的组成：
注射系统由塑化装置和动力传动装置组成。
（2）合模系统
合模系统的作用：
是保证模具闭合、开启及顶出制品。
同时在模具闭合后，供给模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。
合模系统的组成：
合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。
（3）液压系统
液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。
它主要由各自的液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。
各种阀控制油液压力和流量从而满足注射成型工艺各项要求。
（4）电气控制系统
电气控制系统和液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。
主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。
一般有4种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。
（5）加热/冷却系统
加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。
热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；
冷却系统主要用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。
另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。
（6）润滑系统
润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑。
（7）监测系统
监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。
4、注塑机工作原理及模式：
注塑机是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态的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。
跳转与循环是选择性分支的一种特殊形式。
若满足某一转移条件，程序跳过几个状态往下继续执行，这是正向跳转；
或程序返回上面某个状态再开始往下继续执行，这是逆向跳转，也就是本次工程用到的循环。
根据设计要求有启动、限位开关SQ0、SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7、SQ7、SQ8九个输入点和电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、YV6、YV7、YV8八个输出点，如表1-1所示：
表1-1
输入
输出
输入点
数量
输出点
SQ0～SQ8
8
YV1～YV8
SB
1
合计
9
考虑15%的备用点则
所需输入点数为：
9X（1+15%）=10.35取整数11
所需输出点数为：
8X（1+15%）=9.2取整数10
所以选择PLC的型号为：
FX2n－32MR
FX2N-32MR-001型PLC的输入技术参数如表1-2所示。
表1-2FX2N-32MR-001的输入技术参数
输入电压
输入电源
输如ON电流
输入OFF电源
输入阻抗
输入隔离
输入响应时间
X000～7
X010以内
X010以内
X007～7
DC24V
7mA
5mA
4.5mA
3.5mA
≦1.5mA
3.3kΩ
4.3kΩ
光电绝缘
0～60ms可变
注：
输入端X0～X17内有数字滤波器，其响应时间可由程序调整为0～60ms。
FX2N-32MR-001型PLC的输出技术指标如表1-3所示
表1-3FX2N-32MR-001的输出技术指标
项目
继电器输出
晶闸管输出
晶体管输出
外部电源
AC250，DC30V以下
AC85～240V
DC5～30V
最大负载
电阻负载
2A/1点；
8A/4点共享；
8A/8点共享
0.3A/1点
0.8A/4点
0.5A/1点
感性负载
80V·
A
15V·
A/AC100V
30V·
A/AC200V
12W/DC24V
灯负载
100W
30W
1．5W/DC24V
（二）、硬件接线图
热塑料的成型加工的控制主要是通过对PLC进行编程来控制电磁阀而完成热塑料的成型加工的。
其硬件的接线主要是将控制开关（启动开关、限位开关）和电磁阀与PLC的输入输出对应。
其接线图如下图3-1所示：
图1-2硬件接线图
（三）、系统设计顺序功能图
根据设计任务要求注塑模子在原点SQ1动作，按下启动按钮SB，通过YV1、YV3将模子关闭；
当限位开关SQ2动作后表示模子关闭完成，同时又YV2、YV8控制射台前进，准备射入热塑料。
当限位开关SQ3动作后表示射台到位，YV3、YV7动作开始注塑。
开始注塑后延时10S后YV7、YV8动作进行保压。
保压5S后，由YV1、YV7执行预塑。
当加料限位开关SQ4动作后，由YV6执行射台的后退。
当限位开关SQ5动作射台停止后退，由YV2、YV4执行开模。
当限位开关SQ6动作后表示开模完成，由YV3、YV5动作使顶针前进，将塑料件顶出。
当顶针限位开关SQ7动作后由YV4、YV5使顶针后退。
顶针后退限位开关SQ8动作后热塑料的成型加工结束而画出顺序功能图如图1-3及I/O分配表如表1-4所示：
图1-3顺序功能图
表1-4I/O分配表
PLC输入点
器件
PLC输出点
X0
启动按钮
Y1
电磁阀YV1
X1
安全限位SQ1
Y2
电磁阀YV2
X2
闭模完毕SQ2
Y3
电磁阀YV3
X3
前进完毕SQ3
Y4
电磁阀YV4
X4
加料完毕SQ4
Y5
电磁阀YV5
X5
后退完毕SQ5
Y6
电磁阀YV6
X6
开模完毕SQ6
Y7
电磁阀YV7
X7
顶针前进完毕SQ7
Y10
电磁阀YV8
X10
顶针后退完毕SQ10
（四）、梯形图的设计
根据设计要求编写出程序梯形图如下所示：
图1-4
（五）、指令表
0.LDM8002
1.SETS0
2.STLS0
3.LDX000
4.ANDX001
5.SETS20
6.STLS20
7.OUTY001
8.OUTY003
9.LDX002
10.SETS21
11.STLS21
12.OUTY002
13.OUTY010
14.LDX003
15.SETS22
16.STLS22
17.OUTY003
18.OUTY007
19.OUTT0K100
20.LDT0
21.SETS23
22.STLS23
23.OUTY007
24.OUTY010
25.OUTT1K50
26.LDT1
27.SETS24
28.STLS24
29.OUTY001
30.OUTY007
31.LDX004
32.SETS25
33.STLS25
34.OUTY006
35.LDX005
36.SETS26
37.STLS26
38.OUTY002
39.OUTY004
40.LDX006
41.SETS27
42.STLS27
43.OUTY003
44.OUTY005
45.LDX007
46.SETS28
47.STLS28
48.OUTY004
49.OUTY005
50.LDX010
51.SETS29
52.STLS29
53.RSTY004
54.RSTY005
55.LDX001
56.OUTS20
57.RET
58.END
（六）、硬件和软件的调试
1.FXGP/WIN-C软件介绍
FXGP/WIN-C编程软件是FX系列PLC专用的编程软件，“梯形图”编辑结束后经转换成“指令表”下载至PLC中，观察其程序运行情况可判断程序设计是否正确。
2.硬件调试
接通电源，检查三菱FX2N-32MR可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。
3.软件调试
按要求输入梯形图，转换成指令表，并进行语法的检查，正确后设置正确的通信口，将指令读入到指定的可编程控制器ROM中，（在下载时确保实验箱的电源是打开的和PLC的状态是在STOP档）再进行下一步的调试。
（七）、调试结果分析
将硬件正确连接好和程序下载到PLC后就可以进行整体的调试了。
当工作人员启动按钮SB（X0闭合）后，注塑机就进入工作状态。
一旦有注塑模子在原点限位开关SQ1动作（X1闭合），则电磁阀YV1、YV7工作将模子关闭（Y1、Y7得电）其仿真图如图1-5所示。
图1-5
模子关闭完成后限位开关SQ2（X2闭合）动作，同时电磁阀YV2、YV10（Y2、Y10得电）工作控制射台的前进，准备射入热塑料。
其仿真图如图1-6所示。
图1-6
当射台前进到位后限位开关SQ3（X3闭合）动作，电磁阀YV3、YV7（Y3、Y7得电）工作开始注塑，同时时间继电器T0得电开始记时（记时10秒钟）。
其仿真图如图1-7所示。
图1-7
当时间继电器T0记时时间到后电磁阀YV7、YV10（Y7、Y10得电）工作进行保压，同时时间继电器T1得电开始记时（记时5秒钟）。
当时间继电器T1记说时间到后，电磁阀YV1、YV7（Y1、Y7得电）工作来执行预塑，进行加料。
其仿真图如图1-8所示。
图1-8
当加料完成后，限位开关SQ4（X4闭合）动作，电磁阀YV6（Y6得电）工作控制射台的后退。
其仿真图如图1-9所示。
图1-9
当射台后退完成后限位开关SQ5（X5闭合）动作射台停止后退，同时电磁阀YV2、YV4（Y2、Y4得电）工作执行开模，其仿真图如图1-10所示。
图1-10
当开模完成后限位开关SQ6（X6闭合）电磁阀YV3、YV5（Y3、Y5得电）工作控制顶针前进。
其仿真图如图1-11所示。
图1-11
当顶针前进完成后限位开关SQ7（X7闭合）动作，电磁阀YV4、YV5（Y4、Y5得电）工作控制顶针后退。
其仿真图如图1-12所示。
图1-12
当顶针后退完毕后限位开关SQ8（X10闭合）动作，动作结束即关闭电磁阀YV4、YV5（Y4、Y5失电）。
其仿真图如图1-13所示
图1-13
二、基于数字反馈的自动退磁机的PLC控制
（一）、项目简介
基于数字反馈的自动退磁机是在固定式退磁器的基础上设计的，具有自动化程度高、采用了光气机电一体化技术，PLC编程技术解决了自动运行的难题，运用可控硅调压原理设计出调压主电路退磁控制系统。
当精密零件加工完毕后，直接放在退磁器上，几秒种就可以使得零件退磁，为企业中精密仪器零件的退磁提供了可靠而有效的技术保证，具有广泛的社会效益和经济效益。
本产品适合用于轴承，精密小型金属零件、夹具、小模具、工件、器件的退磁。
能提供检测剩磁功能。
（二）、自动控制退磁过程
待退磁的工件放于特斯拉计上方，进行测磁。
机械手处于原位，按开始SB2按钮后，机械手随气动线导轨移动到电磁铁心的上方，电路中双向晶闸管无级调速开关正向转动，将输入电压降低，此时产生了一个震荡衰减的交变电流，使电机绕组产生的磁场强度减弱，工件退磁，机械手伸出，停留一段时间后，双向晶闸管无级调速开关反向转动，反转后，机械手抓紧被测的工件，机械手伸回，机械手又随气动线性移动至原位，机械手再次伸出，机械手将工件放于特斯拉计上检测，若数值到达退磁效果，则工件退磁成功，若还未达到退磁效果，气动机械手再次抓起工件往复上面过程。
（三）、指令表
0LDM8002
1SETS0
3STLS0
4ZRSTS20S30
9LDX007
10SETS20
12STLS20
13OUTT0K20
16RSTY003
17RSTY001
18SETY012
19LDT0
20SETS21
22STLS21
23OUTY002
24LDX001
25SETS22
27STLS22
28SETY001
29OUTT1K20
32LDT1
33SETS23
35STLS23
36SETY003
37OUTT2K30
40LDT2
41SETS24
43STLS24
44SETY010
45OUTT3K30
48LDT3
49SETS25
51STLS25
52PLSYK50K1000Y014
59OUTT15K50
62LDT15
63RSTY003
64LDT15
65OUTT9K20
68LDT9
69SETS26
71STLS26
72PLSYK50K1000Y014
79OUTY016
80OUTT4K40
83LDT4
84SETS27
86STLS27
87RETY000
88OUTT5K60
91LDT5
92SETS28
94STLS28
95RSTY003
96OUTT6K20
99LDT6
100SETS29
102STLS29
103OUTY000
104LDX005
105SETS30
107STLS30
108SETY003
109OUTT7K30
112LDT7
113SETS31
115SETS31
116RSTY003
117RSTY001
118OUTT8K50
121LDT8
122SETS32
124STLS32
125LDM0
126OUTS0
128LDM1
129LDM1
131RET
132LDX003
133ORM0
134ANIX007
135ANIX014
136OUTM0
137RSTY012
138LDX014
139ORM1
140ANIX007
141ANIX003
142OUTM1
143LDIX012
144OUTM8034
146END
（四）、梯形图
（五）、功能转移图
结束语
通过一周的PLC的课程设计，在自己的努力下，最终完成FX-2N系列PLC控制注塑机的设计。
本控制系统就是充分利用了PLC、接口电路芯片。
实现了对注塑机的控制，达到了设计的目的。
这次设计的PLC控制注塑机的主要内容包括设计出了硬件系统的接线图、梯形图等；
运用步进指令进行PLC控制程序设计；
还进行了系统调试。
在设计中运用所学的理论知识，进行注塑机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
综合运用了所学的知识，理论与实际相结合，提出并论证设计方案，然后进行软、硬件的设计、制作与调试，最后获得正确的结果。
加深了对所学理论知识的巩固，加强了建立PLC控制工业机械和生产过程系统的整体概念，初步掌握了PLC控制工业生产和社会生活的软、硬件开发方法，为以后进行实际的PLC软、硬件应用开发奠定了良好的基础。
与此同时，也加强了我们对问题的分析解决能力，为以后的毕业设计和毕业后的工作做了充分的准备。
参考文献
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高等教育出版社，2003年
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化学工业出版社。
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