塑料注射成型机plc控制系统设计

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1、摘要注塑机控制系统是注塑机整机的一个重要组成部分，其性能优劣对整机至关重要。本论文首先确定了注塑机控制系统的设计方案及思路，经过与单片机控制、微机控制、继电接触器控制等控制系统相比较，决定采用PLC来实现对注塑机各动作的控制。确定了PLC输入和输出接口的属性，将注塑机的所有检测开关、限位开关、手动操作开关和主令开关等，进行确切地分类和编号，从而确定了I/O口的数量。根据输入输出的数量、类型确定PLC的型号为FX2N-MR。完成了注塑机主电路和控制电路等硬件电路的设计。软件设计方面，根据注塑机各个动作制出注塑机的工艺流程图。根据此工艺流程图，设计出注塑机的

2、动作流程图，根据动作流程图写出注塑机的状态转移图，并依据状态转移图写出步进梯形图。关键词：注塑机，控制系统，状态转移图，步进梯形图37目录摘要II第一章绪论11.1塑料机械行业概述11.2国内外注塑机的研究现状11.3注塑机的发展趋势3第二章注塑机系统概述52.1注塑机的组成52.2注塑机的分类62.3注塑机控制系统的抗干扰措施7第三章注塑机控制系统的设计方案和思路103.1注塑机控制系统设计的主要内容和工艺分析103.2设计的思路和方案11第四章注塑机的PLC控制系统硬件和软件设计144.1输入输出点的继电器属性144.2PLC机型的选择154.3输入

3、输出地址分配表164.4主电路的设计184.5控制电路的设计194.6注塑机的动作流程204.7程序设计24第五章总结与展望345.1结论345.2展望35致谢36参考文献3737第一章绪论1.1塑料机械行业概述从20世纪50年代技术创新推出了螺杆式塑料注射成型机至今已有50多年的历史。目前在工程塑料业中，80%的塑料制品采用了注射成型。近年来汽车、建筑、家用电器、食品、医药等行业对注塑制品日益增长的需要，更推动了注射成型技术水平的发展和提高。我国塑料机械自2005年起已跃居世界第一的位置，2006年我国塑料机械工业总产值首次突破200亿元人民币，201

4、0年我国塑料机械制造工业总产值达421.06亿元，同比增长63%，2013年行业工业总产值首次突破500亿元，国产塑机占国内塑机市场份额提升至77%。与全国23个主要机械行业横向对比，2013年我国塑料机械规模以上企业平均主营业务收入利润率已跃至首位。1.2国内外注塑机的研究现状从注塑机问世起，锁模力在1000-5000kN、注射量在50-2000g的中小型注塑机占绝大多数。到了20世纪70年代后期，由于工程塑料的发展，特别是在汽车、船舶、宇航、机械以及大型家用电器方面的广泛应用，使大型注塑机得到了迅速发展。其中以美国最为明显，在1980年全美国约有14

5、0台10000kN以上锁模力的大型注塑机投入市场，到1985年增至500多台。日本名机注塑机公司成功地制造了当今世界最大的注塑机，其锁模力达到120000kN，注射量达到92000g[1]。20世纪80年代以来，CAD/CAE/CAPP/CAM计算机应用技术在注塑机制造业的广泛应用，促进了中国注塑机研发和制造水平的高速发展。中国一批国家级高新技术企业都相继引进美国EDS公司的UGS软件和PTC公司的计算机辅助设计和分析等软件，实现了三维立体参数化建模，机构运动仿真，对关键零件分析，对高应力区的应力分布、应力峰值、危险区域等进行准备的分析计算，帮助设计人员

6、迅速地了解、评估和修改设计方案，保证了重要零件的结构合理性和可靠性；实施了CIMS工程，实现了生产计划、物料、成本等计算机集成管理；引进IMAN系统，实现了产品技术数据的创建和跟踪，产品结构和版本，产品属性和关联数据的查询以及信息传递等计算机集成管理。37目前，国外注塑机控制系统系透过多个微处理器分工，融合先进的硬件及软件技术而成。控制系统的设计，特别注重机器与操作者的沟通，使操作者更容易掌握及发挥机器的各项功能。多种语言显示功能，突破了语言障碍。此外，还配置了许多高级的控制功能。例如，塑料注射模腔过程专家系统、智能识别模腔塑料注射保压点切换、自动设定注

7、射压力参数和注射速度参数、智能调校锁模参数等。例如，美国一家著名的注塑机公司CincinnatiMilacron，百余年来不论在机械制造技术、设计开发、研究发展方面，都走在世界前列，该公司制造的VISTA系列注塑机应用了航天工业的特殊技术材料、尖端控制系统及液压技术。又例如美国穆格公司研制的PC28注塑机控制系统和MOOG2000注塑机电脑控制系统，具有工业控制机的所有功能，全套注塑机输入输出驱动和检测控制接口及注塑机控制程序软件。香港华大机械设备有限公司生产的C2系列注塑机，在日本厂商配合下开发了CIMtrol电脑控制系统，该控制系统有较全面的注塑机电

8、脑控制功能，使操作者能体现现代化注射成型工艺控制的优越性能。与发达国家相比，中国