1、電氣工程學院課程設計任務書課程名稱：電氣控制與PLC基層教學單位：儀器科學與工程系指導教師：張立國學號學生姓名（專業）班級設計題目PLC在注塑機控制中的應用設計技術參數1. 設計內容見附頁2. 使用組態王實現上位控制3. 查閱資料（變頻器）4. 參照實物圖片，必須做出實物設計要求采用PLC進行設計。畫出系統圖，采用梯形圖編程，并給出相應的組態控制工程（附主畫面）。結合公共實踐部分，完成設計說明書。參考資料“電氣控制”類圖書及論文資料“可編程控制器”類圖書及論文資料周次20周應完成內容分析設計要求、查資料、確定方案，設計梯形圖、設計上位組態撰寫課程設計說明書，答辯指導教師簽字張立國基層教學單位主

2、任簽字說明：1、此表一式三份，系、學生各一份，報送院教務科一份。 2、學生那份任務書要求裝訂到課程設計報告前面。電氣工程學院教務科目錄一、引言3二、注塑機工藝流程31、注塑機控制過程32、注塑機控制工藝及流程圖3三、基于組態王的注塑機動畫仿真3四、PLC控制系統設計3五、創新點3六、體會3附錄一組態王程序3一、引言隨著經濟全球化的蔓延，中國市場經濟環境越來越好。中國塑料工業經過長期的發展已形成門類較多、品種齊全的工業體系,同鋼材、水泥、木材等產業并駕齊驅成為基礎材料產業。21世紀以來，塑料作為一種新型材料，中國塑料工業在很多領域取得了令世人矚目的成就，實現了歷史性的跨越。作為輕工行業支柱產業之

3、一的塑料行業，近年增長速度一直保持在10%以上，在保持較快發展速度的同時，經濟效益也有新的提高。塑料制品行業規模以上企業產值總額在輕工19個主要行業中位居第三，實現產品銷售率97.8%，高于輕工行業平均水平。從合成樹脂、塑料機械和塑料制品生產來看，都顯示了中國塑料工業強勁的發展勢頭。注塑機是注塑成型的主設備，注塑機的技術參數和性能與塑料性質和注塑成型工藝有著密切的關系。注塑成型設備的進一步完善和發展必將推動注塑成型技術的進步，為注塑制品的開發和應用創造條件。在大型注塑的技術發展方面，合模系統采用全液壓式或液壓-機械式，即曲軸連桿型式，兩者在市場上均有競爭能力。但不論哪種形式的注，其發方向都必須

4、向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運行平穩、安全可靠和便于維修方向發展。近年來，中小型注塑機的技術發展非常迅速，就工藝參數而言，塑化能力、注射壓力等都有很大提高。90年代的注塑機正向節能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級自動化方向發展。所謂節能是指注塑機要節省泵的動力，節約電力。精密成型是指生產制品尺寸精度的范圍在0.010.001mm，超精密成型是在0.0010.0001mm，微處理機在注塑機上的是注塑機的自動控制方面最重要的發展。注射成型工藝對各種塑料的加工具有良好的適應性，生產能力較高，并易于實現自動化。在塑料工業迅速發展的今天，注塑機不論在數量上或品種上都占有重要地位，其生產總數占整

5、個塑料成型設備的20%30%，從而成為目前塑料機械中增長最快，生產數量最多的機種之一。二、注塑機工藝流程1、注塑機控制過程注塑機是塑料加工行業的主要設備，能加工各種熱塑性或熱固性塑料。控制系統是注塑機控制系統的一個重要部分，其性能的優劣對整機有著至關重要的影響，隨著微電子技術和計算機技術的迅速發展，PLC（可編程控制器）不僅用邏輯編程取代了硬接線邏輯，還增加了運算、數據傳送和處理的功能，真正成為一種計算機工業控制裝置。PLC的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業發達國家，PLC在其自動化設備中的比例占首位。近年來，我國的PLC技術也從初期的引進、消化走向吸收和推廣應用階段，并且在許

6、多工業領域取得了良好的經濟效益和社會效益。在以往國內的注塑機控制系統中，主要存在三種控制類型：繼電器控制單片機控制 PLC控制在現代控制系統中，前兩種方法因其自身的局限性，多不采用。而多是采用PLC控制系統，這是一種工業控制機，具有抗干擾能力強，工作可行性高，平均無故障時間長，可在惡劣環境下正常工作，并可與計算機聯網運行。注塑機控制通常指的是電液控制，即由液壓和電氣控制部分組成。注塑機的控制系統是保證注塑機按工藝過程規定的要求（壓力、速度、溫度、時間等）和動作程序，準確有效地工作的控制系統。目前注塑機的發展主要集中在： 提高制品尺寸精度和穩定性 提高速度、縮短成型周期 生產過程的自動化和省力但

7、所采用的技術手段，都離不開以計算機技術為基礎的自控技術。因此，注塑機的控制成為目前注塑機發展中一個很重要的內容，主要包括動作程序控制（如開閉模、注射、保壓等）和過程程序控制（例如，注射過程的速度和壓力程序控制等）兩個方面。圖1 注塑機的機械結構2、注塑機控制工藝及流程圖注塑機生產一個產品一般要經過閉模、合閘、穩壓、整進、注射、保壓、預塑、解壓、開閘、起模、頂出產品等工序。這些動作的完成均由電磁閥控制液壓回路來完成。注塑機的工作方式有手動和自動循環兩種形式。其自動循環時的工藝流程如圖所示。從圖中可以看出，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有條不紊進行的，每個工步執行指令使電

8、磁閥動作，用行程開關和工藝過程時間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一工步。也就是說，下一步的接通條件取決于上一步的邏輯結果以及附加在這一步上的條件。除了自動工作方式之外，為了方便設備的調整及單件產品生產，注塑機還設有手動工作方式。所謂手動，是為注塑機的每一個工步都設置一個按鈕，當某個按鈕按下時，機器就執行該按鈕對應的工步動作。圖2注塑工藝流程圖注塑機工藝分為以下幾部分l 模具的開啟與閉合合模時：電磁鐵得電后，合模油缸油路接通，在油壓的推動下模具閉合。開模時：電磁鐵失電后，開模油缸油路接通，在油壓的推動下模具打開。l 注射座的整進與整退注射座整進時：電磁鐵得電后，注射座在

9、油壓的推動下前進到位，注射座射進完成接近開關工作注射座整退時：電磁鐵失電后，注射座退回到原始位置，注射座射退完成接近開關工作l 注料桿的射進注塑電磁鐵得電后，注料桿在油壓的推動下，把料筒內的融好的原料快速壓入模具，擠壓完成后并保持一段時間（保壓），使模具內的塑料不會回流。l 預塑液壓馬達的動作預塑電磁閥得電，預塑液壓馬達開始工作，帶動注塑螺杠旋轉，使原料不斷的向前輸送，螺杠則在壓力的作用下后退并計量，當后退到一定位置時，限位開關動作，預塑完成。l 頂杠的頂出與復位頂出電磁閥得電后，頂杠在油壓的推動下將模具內的產品頂出。l 保模時間高溫原材料擠入模具后，需要在模具中冷卻一段時間，讓其基本成型后才

10、能打開模具，這一段時間為保模時間。由于產品的大小和原材料的性質的不同，不同產品的保模時間有所不同，這就要求保模時間長短可以調整。l 注塑料筒溫度注塑機的料筒溫度是注塑機的一個重要參數。原料進入到料筒后，在加熱器與注塑杠剪切能共同作用下塑化，如果溫度控制不好，將導致原料塑化不良。注塑機在生產的過程中要求料筒的溫度隨著產品和原材料的不同，可以對溫度作出調整（一般不超過400）。三、基于組態王的注塑機動畫仿真圖3 注塑機的組態王動畫仿真圖四、PLC控制系統設計PLC梯形圖如下：圖4 PLC的梯型圖當開啟循環開關X17的時候,進入循環判斷程序S24,通過改變K值可改變循環次數,當循環未完畢時,跳入S2

11、2,繼續運行自動程序,當循環完畢時,跳入S25復位狀態再跳入S0待機狀態等待操作指令。圖5 注塑機PLC輸入輸出接線圖五、創新點1 無論是在自動控制還是手動控制過程中，均可以及時停止，這在操作過程中，如果遇到意外情況的發生可及時解決，避免財產損失及人員傷亡。2 在自動控制過程中可以自由切換到手動控制過程,同時手動控制過程可以自由切換到自動控制過程。3 在自動控制與手動控制整個過程中,都可以實現復位功能。4 自動過程循環次數的設定,在生產過程中可以設定所需的循環次數,循環完成后可以跳到待機狀態接收后續指令。六、體會井浩：通過這次PLC課程設計，我認識到了我對以前知識的漏缺，我深深地體會到了努力壓

12、榨自己就可以完成一些自己想象不到的任務，而且這次課程設計鍛煉了我獨立思考以及組織團隊協作分工的能力，這是非常讓我受益匪淺的東西，同時我也認識到了團隊合作的重要性，當一個團隊擁有凝聚力的時候是會做到1+1>2的。姜皓：通過這次課程設計，讓我更加具體的接觸到了PLC的梯形圖及其相關編程。經過實際操作的檢驗，讓我意識到，很多事情，并不是想當然就可以做成的。一個好的作品必須要經的起實踐。同時這次課設也讓我對于PLC的使用有了更豐富的經驗。鄭志超：這次課程設計過程中，遇到了很多困難，軟件莫名其妙的崩潰卡死；對組態王進行編程時，有許多看似簡單的問題在實際操作中卻一直難以實現。冷靜下來后通過與團隊的交

13、流，解決了那些讓人頭疼的問題。通過這次課設，可以激發一些讓人想象不到的驚喜，團隊的團結也可以讓人在失望時支持你繼續堅持。劉松：通過對實物的制作,對注塑機的工作原理有了更多的認識,同時也發現了自己的不足,此外,在課設期間,學到了更多的知識,對一些內容有了更深的認知。附錄一組態王程序if(本站點總開關=1) /*自動控制*/ if(本站點選擇開關=1) if(本站點動模板<=60 && 本站點模具!=100) 本站點動模板=本站點動模板+15; if(本站點動模板=75 && 本站點模具!=100) 本站點料筒=本站點料筒+15; 本站點注料螺桿=本站點注料螺

14、桿+15; 本站點止反流閥=本站點止反流閥+15; if(本站點注料螺桿>=100 && 本站點模具<100) 本站點模具=本站點模具+20;/閉模，整進，注料 if(本站點模具=100) 本站點料筒=本站點料筒-15; 本站點注料螺桿=本站點注料螺桿-15; 本站點止反流閥=本站點止反流閥-15; if(本站點注料螺桿=0 && 本站點模具=100) 本站點動模板=本站點動模板-20; if(本站點模具紅0<=50) 本站點模具紅0=本站點模具紅0+20; if(本站點模具紅0=60) 本站點模具紅1=本站點模具紅1+50; /*手動控制*/ if(本站點選擇開關=0) if(本站點合模按鈕=1) if(本站點動模板<=60) 本站點動模板=本站點動模板+15; if(本站點整進注料按鈕=1) 本站點料筒=本站點料筒+15; 本站點注料螺桿=本站點注料螺桿+15; 本站點止反流閥=本站點止反流閥+15; if(本站點注料=1) 本站點模具=本站點模具+20; if(本站點整退預塑按鈕=1) 本站點料筒=本站點料筒-15; 本站點注料螺桿=本站點注料螺桿-15; 本站點止反流閥=本站點止反流閥-15; if(本站點脫模頂出按鈕=1) 本站點動模板=本站點動模板-20; if(本站點模具紅0&