注塑機(jī)PLC程序設(shè)計(jì)說明書(20210315152335)

1、齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：注塑機(jī) PLC程序設(shè) 計(jì) 者：呂東洋指導(dǎo)教師：吳志東齊齊哈爾大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè) 機(jī)電 131 班 2016年 6 月 14 日機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書適用專業(yè)：機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)題目：注塑機(jī)PLC程序一、設(shè)計(jì)前提：掌握本課程所學(xué)知識二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 零件圖2張2. 課程設(shè)計(jì)說明書1份三、課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃第17周，周一、二：繪制零件圖第17周，周三、四、五：撰寫課程設(shè)計(jì)說明書草稿第18周，周一、二：修訂并完善課程設(shè)計(jì)說明書第18周，周三、四：制定最終版本第18周，周五：進(jìn)行課程設(shè)計(jì)總結(jié) 四、相

2、關(guān)教材及參考書目：1. 機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)李西兵、郭強(qiáng)主編，電子工業(yè) 出版社；2. PLC原理及應(yīng)用李長久主編，機(jī)械工業(yè)出版社；3. 機(jī)床電氣控制技術(shù)，齊占慶主編，機(jī)械工業(yè)出版社；4電氣控制與PLC原理及應(yīng)用，常文平編著，西安電子科技 大學(xué)出版社齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備，注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑 成型工藝有著密切的關(guān)系。注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推動注塑成 型技術(shù)的進(jìn)步，為注塑制品的開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。在大型注塑的技術(shù)發(fā)展方 面，合模系統(tǒng)采用全液壓式或液壓 -機(jī)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(fā)方向

3、都必須向低能耗、低噪音、鎖 模力容易控制、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修方向發(fā)展。近年來，中小型注 塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展非常迅速，就工藝參數(shù)而言，塑化能力、注射壓力等都有大提關(guān)鍵詞：注塑機(jī)；液壓;塑化AbstractInjection molding machine is the main equipment of the injection molding machine, the tech ni cal parameters and performa nee of the injectio n moldi ng machi ne and plastic properties and injecti

4、o n moldi ng process has a close relati on ship. The further improvement and development of injection molding equipment will promote the progress of injectio n moldi ng tech no logy, and create con diti ons for the developme nt and application of injection products. In the development of large-scale

5、 injection molding tech no logy, the mold closi ng system adopts full hydraulic or hydraulic - mecha ni cal type, that is, cran kshaft connecting rod type, both in the market have competitive ability. But no matter what form of n ote, the direct ion of its developme nt must be low en ergy consumptio

6、n, low noise, easy to control the clamping force, stable operation, safe and reliable and easy to mai ntain the directi on of developme nt. I n rece nt years, the developme nt of small and medium-sized injectio n moldi ng mach ine tech no logy is very rapid, on the technical parameters, the plastic

7、capacity, injection pressure and so on have greatly improved.Keyword: Injection molding machine； Hydraulic； Plasticizingii齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要 IAbstract 第一章設(shè)計(jì)要求、任務(wù)仁1.1設(shè)計(jì)要求1.1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.第二章相關(guān)技術(shù)概況仁2.1注塑機(jī)控制系統(tǒng)簡介 1.2.2可編程序控制器的概述 2.2.3溫度傳感器簡介 2.2.4調(diào)功器的簡介.3.2.5本課題的主要內(nèi)容.4.第三章 硬件設(shè)計(jì) 5.3.1 注塑機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 5.3.1.1 注射部分.5.3

8、.1.2合模部分6.3.1.3 液壓系統(tǒng)6.3.1.4控制系統(tǒng)6.3.2元器件的選型和I/O 口分配表6.3.3硬件接線圖.9.3.4控制電路10第四章注塑機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì) 114.1 PLC機(jī)型選擇的原則 1.14.2 PLC容量選擇124.3元器件的選型124.3.1溫度傳感器的選型 124.3.2液壓閥控制閥的選型134.3.3液壓馬達(dá)的選型1.34.3.4 液壓泵電機(jī)選型 1.44.3.5熱繼電器.144.3.6觸摸屏154.3.7中間繼電器 154.3.8行程開關(guān).15439接觸器15第五章軟件設(shè)計(jì) 165.1軟件設(shè)計(jì)原理 165.2各功能梯形圖17第六章 注塑機(jī)的操作規(guī)程 186

9、.1開機(jī)操作186.2停機(jī)操作196.3注意事項(xiàng)19第七章注塑機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾措施 197.1概述197.2抗干擾措施207.3軟件設(shè)計(jì)20參考文獻(xiàn)2.3.附錄A PLC控制系統(tǒng)程序梯形圖24附錄B PLC控制系統(tǒng)程序清單28齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第一章設(shè)計(jì)要求、任務(wù)1.1設(shè)計(jì)要求(1) 控制注射機(jī)的啟、閉模、射臺前進(jìn)、注射、保壓延時、預(yù)塑、射臺后退、開 模、頂針前進(jìn)、頂針后退等過程控制。(2) 自動循環(huán)工作方式；(3) 有必要的連鎖保護(hù)。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 繪制機(jī)床工作流程框圖或順序功能圖；(2) 繪制PLC的硬件接線圖；相關(guān)元器件的計(jì)算與選型，制定元器件明細(xì)表;(4) 編寫全程序

10、梯形圖或指令表，并通過調(diào)試；(5) 編寫設(shè)計(jì)說明書。第二章相關(guān)技術(shù)概況2.1注塑機(jī)控制系統(tǒng)簡介注塑機(jī)控制系統(tǒng)是整機(jī)的一個重要部分，其性能的優(yōu)劣對整機(jī)有著至關(guān)重要 的影響，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)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(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理的功能，真正成為 一種計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置。PLC的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以 在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，PLC在其自動化設(shè)備中的比例占首位。近年來，我國的PLC技術(shù)也從初期的引進(jìn)、消化走向吸收和推廣應(yīng)用階段，并且在許多工業(yè)領(lǐng)域取得了良 好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在以往國內(nèi)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)中，主要存在三種控

11、制類型：(1) 繼電器控制(2) 單片機(jī)控制(3) PLC控制在現(xiàn)代控制系統(tǒng)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(tǒng)，這是一種工業(yè)控制機(jī)，具有抗干擾能力強(qiáng)，工作可行性高，平均無 故障時間長，可在惡劣環(huán)境下正常工作，并可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。此外，PLC系統(tǒng)還可大大縮短系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加快工作進(jìn)度。在本次設(shè)計(jì)中我們采用了可編程控制 系統(tǒng)。注塑機(jī)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(jī)的控 制系統(tǒng)是保證注塑機(jī)按工藝過程規(guī)定的要求（壓力、速度、溫度、時間等）和動 作程序，準(zhǔn)確有效地工作的控制系統(tǒng)。目前注塑機(jī)的發(fā)展主要集中在：（1）提高制品尺寸精度和穩(wěn)定性（2）提

12、高速度、縮短成型周期（3）生產(chǎn)過程的自動化和省力但所采用的技術(shù)手段，都離不開以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的自控技術(shù)。因此，注塑機(jī)的控制成為目前注塑機(jī)發(fā)展中一個很重要的內(nèi)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。2.2可編程序控制器的概述可編程控制器的英文為：Programmable Logic Controller ，簡稱PLC是1種 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。是在20世紀(jì)60年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國科學(xué)家首先研制成功的。它采用可編程序的存儲器，其內(nèi) 部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等

13、操作指令，并通過數(shù) 字的、模擬的輸入和輸出，取代各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程的繼電器控制系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都是按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體、易于擴(kuò)充 其功能的原則設(shè)計(jì)的。PLC （可編程序控制器）技術(shù)是研究自動化領(lǐng)域廣泛使用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)設(shè) 備的原理、功能、編程和使用方法，是自動化專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)性質(zhì)較 強(qiáng)且與生產(chǎn)實(shí)踐緊密相聯(lián)的技術(shù)。2.3溫度傳感器簡介傳感器技術(shù)是一項(xiàng)正在迅速發(fā)展的高新技術(shù)，它與通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)一 起構(gòu)成了當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳 感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，已相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成

14、溫度傳感器。本課題將用到可精確測量溫度傳感器，通過溫度傳感器 準(zhǔn)確測量溫度并實(shí)施控制。熱電偶溫度傳感器屬于接觸式溫度測量儀表是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的溫度檢測 儀表之一。其特點(diǎn)為測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì) 的影響，測量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600 C均可連續(xù)測量，某些特殊熱電 偶最低可測到-269 C （如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+28000（如鎢-錸）。構(gòu)造簡單， 使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有 保護(hù)套管，用起來非常方便。熱電偶是一種感溫元件，它能將溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電勢信號，通過與電氣測量儀表的配合，就能測量出被測的溫度

15、。熱電偶測溫的 基本原理是熱電效應(yīng)。在由兩種不同材料的導(dǎo)體A和B所組成的閉合回路中，當(dāng)A和B的兩個接點(diǎn)處于不同溫度 T和To時，在回路中就會產(chǎn)生熱電勢。這就是 所謂的塞貝克效應(yīng)。導(dǎo)體 A和B稱為熱電極。溫度較高的一端叫工作端 （通常 焊接在一起）；溫度較低的一端叫自由端（通常處于某個恒定的溫度下）。根據(jù) 熱電勢與溫度函數(shù)關(guān)系?？芍瞥蔁犭娕挤侄缺怼７侄缺硎窃谧杂啥藴囟萒o=0C的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。2.4調(diào)功器的簡介調(diào)功器是應(yīng)用晶閘管（又稱可控硅）及其觸發(fā)控制電路用于調(diào)整負(fù)載功率的盤 裝功率調(diào)整單元。在電子設(shè)備中起重要作用的晶閘管（也稱可控硅，英文縮寫SCR 被廣泛用于各

16、類生產(chǎn)部門，正在成為自動化、高效化不可缺少的裝置。晶閘管交流調(diào)功器的主電路由三組反并聯(lián)的晶閘管或三個雙向晶閘管構(gòu)成， 三條支路的6個端子可與外電路連接成不同的形式，圖 1-1（a）為調(diào)功器與三相負(fù) 載接成星型；，圖1-1（b）為調(diào)功器與三相負(fù)載接成三角型。調(diào)功器采用通斷式控 制方式，各支路的晶閘管連續(xù)導(dǎo)通幾個周期后又持續(xù)截止一段時間。在晶閘管導(dǎo) 通期間，負(fù)載電壓與電源電壓相同，晶閘管截止時各相負(fù)載電壓為0。通過晶閘管周期性地通斷可以調(diào)節(jié)負(fù)載的功率。設(shè)交流電源電壓的周期為T,晶閘管圖2-1交流調(diào)功器的主電路O的通斷周期為TC,其中共包含N個交流電周期，即TC=NT在每個TC中晶閘管有n個交流電周

17、期為導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載得到的電壓有效值 UO為:在TC一定的情況下，通過改變每工作周期中晶閘管的導(dǎo)通時間對應(yīng)的交流電周期 數(shù)n可以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓有效值的目的。晶閘管交流調(diào)功器采用過零觸發(fā)電路、 周波數(shù)控制方式，輸出0100煩調(diào)節(jié) 的波形呈正弦波群的電壓和電流，使負(fù)載從電源吸取功率的平均值連續(xù)平滑可調(diào)。 調(diào)功器避免了相位控制時缺角正弦波產(chǎn)生的無線電射頻干擾，使晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通 時的瞬態(tài)浪涌電流和di/dt大為減小。它用于以鎳鉻或鐵鎳鋁等電阻材料為發(fā)熱 元件的電加熱器的溫度自動控制，它與 PID溫度調(diào)節(jié)儀或計(jì)算機(jī)、溫度傳感器和 電加熱器組成閉環(huán)溫控系統(tǒng)，溫控精度可達(dá)土 0.5%1%在最新的溫度控制中晶

18、閘管調(diào)功器的利用明顯的普及起來。主要用與工業(yè)電 爐的加熱控制、大型風(fēng)機(jī)水泵軟啟動節(jié)能運(yùn)行控制等。負(fù)載類型可以是三相阻性 負(fù)載、三相感性負(fù)載及三相變壓器負(fù)載；三相負(fù)載可以是中心接地負(fù)載、中心不 接地負(fù)載、內(nèi)三角形負(fù)載及外三角形負(fù)載。如：鹽浴爐、工頻感應(yīng)爐、淬火爐溫 控；熱處理爐溫控；玻璃生產(chǎn)過程溫控；石油化工機(jī)械；電壓、電流、功率、燈 光等無級平滑調(diào)節(jié)，恒壓恒流恒功率控制等領(lǐng)域。本課題將采用交流調(diào)功器對溫度進(jìn)行精確控制。2.5本課題的主要內(nèi)容注塑機(jī)是一種能一次成型外型復(fù)雜、尺寸精確或帶有金屬嵌件的質(zhì)地密致的 塑料制品的塑料生產(chǎn)設(shè)備，它是將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過螺桿的旋 轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱

19、使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)行合模和注射座前移，使噴 嘴貼緊模具的澆口道，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進(jìn)，從而以很高 的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時間和壓力保 持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品，從而得到所需的成 品。本課題的主要內(nèi)容是利用PL（完成注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對注塑機(jī)的時序動 作、注射壓力以及料筒溫度進(jìn)行準(zhǔn)確控制，包括從進(jìn)料到成品的形成的整個過程。 涉及注塑機(jī)的時序控制流程的分析，注塑機(jī)料筒的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體硬 件配置的確定，觸摸屏畫面及程序的編制和整機(jī)硬件原理圖、電氣接線圖、PLC程序的編制等。第三章硬件設(shè)計(jì)3.1

20、注塑機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)注塑機(jī)示意圖如下：注塑機(jī)主要由注射部分、合模部分、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng) 等部分組成。示意圖如下；圖3-1注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖3.1.1注射部分它的主要作用是使塑料塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將一定的熔 料注到模腔內(nèi)。因此注射裝置應(yīng)具有塑化良好，計(jì)量準(zhǔn)確的性能，并且在注射時 對熔料能提供壓力和速度。注射裝置一般由塑化部件（溶膠筒、螺缸、噴嘴等）、 料斗、計(jì)量裝置、螺桿傳動裝載及注射油缸和射移油缸等組成。3.1.2合模部分它是保證成型模具可靠地閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動作，并頂出制品，即成型制 品的工作部件。因?yàn)樵谧⑸鋾r，進(jìn)入?？刂械娜哿线€具有一定的壓力，這就要求 模合裝置給予模具以

21、足夠的合緊力，以防止在熔料的壓力下模具被打開，從而導(dǎo) 致制品溢邊或使制品精度下降。合模裝置主要由模板、拉桿（哥林柱）、合模機(jī) 構(gòu)（如機(jī)鉸）、制品頂出裝置和安全門、調(diào)模裝置組成。3.1.3液壓系統(tǒng)注射成型機(jī)是由塑料熔融、模子閉合、注射入模、壓力保持、制品固化、閉 模取出主品等工序所組成的連續(xù)生產(chǎn)過程，液壓和電氣則是為了保證注射成型機(jī) 按工藝過程預(yù)定的要求（壓力、速度、溫度、時間及位置）和動作程序，準(zhǔn)確無 誤的進(jìn)行工作而設(shè)置的動力和控制系統(tǒng)、液壓部分重要有動力油泵、比例壓力閥（控制壓力變化）、比例流量閥（控制速度變化）、方向閥、管路、油箱等。3.1.4控制系統(tǒng)控制注塑周期的順序（順序控制）及維持過

22、程溫度、時間、壓力及速度于設(shè) 定值（過程控制）。電氣部分主要由動力、動作程序和加熱等控制所組成。3.2元器件的選型和I/O 口分配表輸入設(shè)備一一用以產(chǎn)生輸入控制信號（如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)、接近 開關(guān)、傳感器等）。本系統(tǒng)中包括，按鈕開關(guān)16個，接近開關(guān)9個。輸出設(shè)備一一由PLC的輸出信號驅(qū)動的執(zhí)行元件，如繼電器、接觸器、電磁 閥、指示燈等。該系統(tǒng)中有中間繼電器 22個，接觸器1個。本系統(tǒng)中實(shí)際需要輸入點(diǎn)25點(diǎn)，輸出點(diǎn)23點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，以及考 慮到今后對系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充使用，要保留一定的裕量，因此我們選用的PLC型號為三菱公司的FX2N系列，其選擇如下：型號輸占八、入數(shù)輸占八、出數(shù)擴(kuò)

23、展模塊可用點(diǎn)數(shù)繼電器輸出可控硅輸出晶體管輸出FX2N-16MR-001FX2N-16MSFX2N-16MT8824 32FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT161624 32FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT242448 64FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-64MT323248 64FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT404048 64圖3-2 FX2N系列基本單元基本單元：FX264MR（輸入點(diǎn)32點(diǎn)，輸出點(diǎn)32點(diǎn)）在確定了控制對象的控制任務(wù)和選擇好 PLC的機(jī)型后，即可安排輸入、輸出的 配

24、置，并對輸入、輸出進(jìn)行地址編號。分配 I/O地址時要注意以下問題：（1）設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（2）相鄰設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；（3）輸入/輸出I/O地址分開；（4）每一框架I/O地址不要全部占滿，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴(kuò)展和工 藝流程的改，但不宜保留太多，否則會增加系統(tǒng)成本；（5）充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號 聯(lián)系，合理地安排I/O地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。序號名稱元件符號備注輸入X0啟動電機(jī)SB1啟動按鈕X1關(guān)閉電機(jī)SB2停止按鈕X2復(fù)位開關(guān)SB3X3手動模式SB4手動選擇開關(guān)X4自動模式SB5自動選擇開關(guān)X20半自動模式SB20半自動選擇

25、開關(guān)X5手動合模啟動SB6X6快速移動模板SB7X7慢速合模SB10X10手動射臺前進(jìn)SB11X11手動注塑SB12X12手動倒縮SB13X13手動射臺后移SB14X14手動開模SB15X15手動頂針前進(jìn)SB16X16手動頂針復(fù)位SB17X22合膜快速接近開關(guān)SQ1接近開關(guān)X23合模慢速接近開關(guān)SQ2X24合模兀成接近開關(guān)SQ3X25射臺前進(jìn)接近開關(guān)SQ4X26預(yù)塑完接近開關(guān)SQ5X27倒縮接近開關(guān)SQ6X30射臺后退接近開關(guān)SQ7X31頂針前進(jìn)接近開關(guān)SQ8X32頂針后退接近開關(guān)SQ9輸出Y0慢速合模階段KA3, KA20中間繼電器Y1快速合模階段KA4, KA21中間繼電器Y2慢速合模階段

26、KA5, KA22中間繼電器Y3射臺前進(jìn)KA6, KA23中間繼電器Y4注塑KA7, KA24中間繼電器Y5預(yù)塑KA10 , KA25中間繼電器Y6倒縮KA11，KA26中間繼電器Y7射臺后退KA12，KA27中間繼電器Y10開模KA13，KA30中間繼電器Y11頂針前進(jìn)KA14，KA31中間繼電器Y12頂針后退KA15, KA32中間繼電器Y15油泵KM102接觸器圖 3-3 PLC I/O 口分布103.3硬件接線圖SB2,1理肌.卜SA1SA2SA3SA4B35B4SA5rjllllVfn*11COMX1X2YftX3X4Y1KBFX2N-48IV1RX6Y2X7X103XIIX1IZY

27、4XISXUY5XIEXUYX17X3DY7COMFX2N-4DAFX2N-4AD-TCED&JS&7S-J._佻近fr指后f-齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）113.4控制電路齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）第四章 注塑機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)4.1 PLC機(jī)型選擇的原則PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮的因素如下所述：1、結(jié)構(gòu)合理對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC2、功能強(qiáng)、弱適當(dāng)對于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高，一般選用抵擋的PLC對于以開關(guān)

28、量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項(xiàng)目，可選用含有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和含有 D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，以及具有加減乘除運(yùn)算 和數(shù)據(jù)傳輸功能的低檔機(jī)的PLC對于控制比較復(fù)雜、控制要求比較高的工程項(xiàng)目，如要實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可根據(jù)控制規(guī)模及復(fù)雜程度的程度，選用中檔機(jī)或高檔機(jī)。 其中高檔機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全 PLC的分布式控制系統(tǒng)和整個工廠的自 動化等。當(dāng)系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同地域時，應(yīng)根據(jù)各個部分的具體要求來選擇PLC以組成一個分布式的控制系統(tǒng)。3、機(jī)型統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一 塊印刷電路板上，并封

29、裝在一個殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價(jià)格便 宜。但由于整體式結(jié)構(gòu)的PLC功能有限，只適合于控制要求比較簡單的系統(tǒng)。一 般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴(kuò)展，比整體式靈活。4、是否在線編程PLC的特點(diǎn)之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時，只需用編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。5、PLC的環(huán)境適應(yīng)性由于PLC是直接用于工業(yè)控制的工業(yè)控制器，生產(chǎn)廠家都把它設(shè)計(jì)成能在惡 劣的環(huán)境條件下可靠地工作。盡管如此，每種 PLC都有自己的環(huán)境技術(shù)條件，用 戶在選用時，特別是在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要進(jìn)行充分的考慮。一般PLC及其外部電路（I/O模塊、輔

30、助電源等）都能在下列環(huán)境條件下可靠 工作：溫度工作溫度055C儲存溫度 -40 C+85C溫度相對濕度5%95% （無凝結(jié)霜）振動和沖擊滿足國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)電源交流220V,允許變化范圍為-15%+15% 頻率為4753Hz,瞬間停電保持10ms環(huán)境周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體，對于需要應(yīng)用在特殊環(huán)境下的PLC要根據(jù)具體的情況進(jìn)行合理的選擇。4.2 PLC容量選擇PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲器的容 量（字?jǐn)?shù)）。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以做備用。根?jù)經(jīng) 驗(yàn)，在選擇存儲容量時，一般按實(shí)際需要的10%25%考慮裕量。對于開關(guān)量控

31、制系統(tǒng)，存儲器字?jǐn)?shù)為開關(guān)量乘以8;對于有模擬量控制功能的PLC，所需存儲器字 數(shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。通常，一條邏輯指令占用存儲器一個字。計(jì)時、計(jì) 數(shù)、移位及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。各種指令占存儲器的 字?jǐn)?shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊。I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前I/O點(diǎn)數(shù)較多的PLC價(jià)格較高，若備用 的I/O的點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成本增加。根據(jù)被控對象的輸入和輸出信號的總點(diǎn) 數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10%15%考慮備用 量。4.3元器件的選型4.3.1溫度傳感器的選型溫度是一個基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度

32、傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，相繼開發(fā) 了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。熱電偶屬于接觸式 溫度測量儀表是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的溫度檢測儀表之一。其特點(diǎn)為測量精度高。 因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響，測量范圍廣，構(gòu)造簡單， 使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制， 外有保護(hù)套管，用起來非常方便。熱電偶是一種感溫元件，它能將溫度信 號轉(zhuǎn)換成熱電勢信號，通過與電氣測量儀表的配合，就能測量出被測的溫度。熱 電偶測溫的基本原理是熱電效應(yīng)。432液壓閥控制閥的選型液壓控制閥（簡稱液壓閥）是液壓系統(tǒng)中的控制元

33、件，用來控制液壓系統(tǒng)中 流體的壓力、流量及流動方向，從而使之滿足各類執(zhí)行元件不同動作的要求。液 壓控制閥按其作用可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類，相應(yīng)地 可由這些閥組成三種基本回路：方向控制回路、壓力控制回路和調(diào)速回路。壓力 控制閥又分為溢流閥（安全閥）、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包 括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、 換向閥等。按控制方式的不同，液壓閥又可分為普通液壓控制閥、伺服控制閥、 比例控制閥。根據(jù)安裝形式不同，液壓閥還可分為管式、板式和插裝式等若干種。本課題中用到的液壓控制閥包括能完成模具開 /合、注射臺進(jìn)/退、頂杠頂

34、出/ 復(fù)位電磁換向閥3個，注射杠注射的直通單向閥1個，油路壓力控制的溢流閥1 個。經(jīng)過比較，決定對液壓控制閥的選擇如下：24EO-B6H-T型二位四通換向閥3個，A-Ha10L型單向閥1個，YF-L8H1-S型溢流閥。4.3.3液壓馬達(dá)的選型液壓馬達(dá)是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的，將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量 轉(zhuǎn)換裝置。從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件， 向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達(dá)工況；反之，當(dāng)液壓馬 達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕?結(jié)構(gòu)要素-密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)類型

35、來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于 500r/min的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的 基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動慣量小，便于啟動和制動，調(diào)節(jié)（調(diào)速及換向）靈敏度高。通常高速液壓 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本型式是 徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速 液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低（有時可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾 轉(zhuǎn)），因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要

36、減速裝置，使傳動機(jī)構(gòu)大為簡化，通常 低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。本課題中用到一個完成注射杠預(yù)塑動作的液壓馬達(dá)，經(jīng)過比較，決定選用 XHM2-150型液壓馬達(dá)（如圖3-1）。圖4-1 XHM2-150型液壓馬達(dá)4.3.4液壓泵電機(jī)選型油泵電機(jī)是注塑機(jī)的動力的來源，主要從選用的電動機(jī)的功率、工作電壓、 種類、型式及其保護(hù)電器考慮。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的需要，這里選用 丫160L-4,額定功率為15KVy額定電壓為 380V,電流為30A,額定轉(zhuǎn)速為1480rpm。電機(jī)采用星三角起動方式，降低啟動電 流對電網(wǎng)的沖擊，使電機(jī)啟動平穩(wěn)。如圖3-2所示：圖4-2 Y160L-4 液壓

37、泵電機(jī)4.3.5熱繼電器熱繼電器的種類很多，應(yīng)用最廣泛的是基于雙金屬片的熱繼電器，其主要由 熱元件、雙金屬片、觸頭三部分組成。雙金屬片是熱繼電器的感應(yīng)元件，它由兩 種不同線膨脹系數(shù)的金屬機(jī)械輾壓而成。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護(hù)電器，在電路中作電動機(jī)的過 載保護(hù)。電動機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常遇到過載情況，過載時間長時，繞組溫升超過 了允許值是將會加劇繞組絕緣老化，縮短電機(jī)的使用年限，嚴(yán)重時甚至?xí)闺姍C(jī) 繞組燒壞。因此，凡電機(jī)長期運(yùn)行時，都需要對其過載提供保護(hù)裝置。選用熱繼電器主要應(yīng)考慮的因素有：額定電流或熱元件的整定電流要求均應(yīng) 大于被保護(hù)電路或設(shè)備的正常工作電流。作為電動機(jī)保護(hù)時，要考

38、慮其型號、規(guī) 格和特性、正常啟動時的啟動時間和啟動電流、負(fù)載的性質(zhì)等。在接線時對星型 聯(lián)結(jié)的電動機(jī)，應(yīng)選擇帶斷相保護(hù)的熱繼電器。所選用的熱繼電器的整定電流通 常與電動機(jī)的額定電流相等。在此系統(tǒng)中選用 JR16-20型的熱繼電器。436觸摸屏觸摸屏作為一種新的電腦輸入設(shè)備，是目前最簡單的、方便、自然的一種人 機(jī)交互方式，它可以用來監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況、發(fā)出相關(guān)命令、顯示設(shè)定比例、 實(shí)際流量等，這里考慮到與三菱系列 PLC的通信，應(yīng)選用三菱F940GO觸摸屏, 它是用RS-422連接器與PLC進(jìn)行通信，完成數(shù)據(jù)的傳送。4.3.7中間繼電器選擇中間繼電器時，首先要注意的線圈電流的種類（是交流還是直流）

39、，其 線圈的電壓或電流應(yīng)滿足電路的要求。另外，觸頭的數(shù)量與容量（額定電壓電流） 應(yīng)滿足控制電路的要求，本系統(tǒng)選用 JZ15D-44,額定工作電壓為AC380V 4.3.8行程開關(guān)行程開關(guān)是實(shí)現(xiàn)行程控制的小電流（5A以下）的主令電器，它是利用機(jī)械運(yùn) 動部件的碰撞使觸頭動作，即將機(jī)械信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過控制其他電器來控 制運(yùn)動部件的行程大、運(yùn)動方向或限位保護(hù)。選擇行程開關(guān)是應(yīng)考慮幾點(diǎn)：第一，根據(jù)使用場合和控制對象來確定行程開 關(guān)的種類；第二，根據(jù)使用的環(huán)境條件，選擇開啟式或保護(hù)式等防護(hù)形式；第三， 根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇系列；第四，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動特征，選擇行 程開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式。4.3.

40、9接觸器接觸器是指工業(yè)電網(wǎng)中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開 觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會產(chǎn) 生很強(qiáng)的磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷 開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放 彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。在工業(yè)電氣中， 接觸器的型號很多，電流在5A-1000A的不等，其用處相當(dāng)廣泛。因?yàn)榭煽焖偾袛?交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制 （某些型別可達(dá)800安培）電路的 裝置，

41、所以經(jīng)常運(yùn)用于電動機(jī)作為控制對象，也可用作控制工廠設(shè)備、電熱器、 工作母機(jī)和各樣電力機(jī)組等電力負(fù)載，并作為遠(yuǎn)距離控制裝置。本課題中對油泵電機(jī)的啟停控制用到 2個接觸器，三菱MITSUBI接觸器 MSO-N10KP 1.6A AC220電動機(jī)起動器接觸器與熱過載繼電器組合成電動機(jī)起動16齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）器，主要用于交流頻率50Hz和60Hz,額定電壓至1000V,額定電流至800A的電 力系統(tǒng)中接通和分?jǐn)嚯娐?，并可以提供三相交流電動機(jī)的過載保護(hù)和斷相保護(hù)。第五章軟件設(shè)計(jì)5.1軟件設(shè)計(jì)原理SBSQ5A,SQ5SQ7xoTOXIY1X2Y2X5Y3X4Y4X5 PLCY5X6Y6X7Y7

42、X10Y10XllYUY12COMCOMYV1YV2YV3YV4YV5YV百YV?圖5-1流程圖我們設(shè)計(jì)的注塑機(jī)有三種工作方式，分別是自動，半自動，手動。分別由 開關(guān)X4, X20, X3控制。當(dāng)按下X3是進(jìn)入手動模式，X5按下時驅(qū)動合模，當(dāng)X6接通時開始快速合模， X7被觸發(fā)開始第三階段的慢速合模。當(dāng)合模到位 X10接通時射臺開始前進(jìn)，當(dāng)射 臺到位按下X11開始注塑，當(dāng)注塑時間到，由T2保壓延時，當(dāng)時間到，開始預(yù)塑, 當(dāng)預(yù)塑完成按下X12，開始倒縮，當(dāng)按下X13時，射臺開始后退，后退完成按下 X14，開始開模，開模完成按下 X15,頂針前進(jìn)推出成品，按下 X16頂針，按下 X17復(fù)位到最初回

43、退這樣就完成了一個工作循環(huán)。在自動與半自動控制中個工作過程都相差不多，就是各按鈕變成了限位開關(guān)， 好連續(xù)動作這里就不累述了。5.2各功能梯形圖見附錄A PLC控制系統(tǒng)程序梯形圖M1為活動步時，若按下X003按鈕，則M100變?yōu)镺N而M1立即變?yōu)镺FF則系統(tǒng)為手動方式控制 若按下X004按鈕，則M101變?yōu)镺N而M1立即變?yōu)镺FF則系統(tǒng)為自動方式控制 若按下X003按鈕，則下降沿觸發(fā)，則 M100變?yōu)镺N而M1立即變?yōu)镺FF貝U系統(tǒng) 為半自動方式控制若為手動方式控制，M100為活動步時，按下X005按鈕，M3變?yōu)镺N此時線圈丫000得電， M3為活動步時，按下 得電，系統(tǒng)快速合模M4為活動步時，

44、按下 得電，系統(tǒng)慢速合模M5為活動步時，按下 得電，系統(tǒng)射臺前進(jìn)M6為活動步時，按下系統(tǒng)驅(qū)動合模X006按鈕，X007按鈕,X010按鈕,X011按鈕,M4變?yōu)镸5變?yōu)镸6變?yōu)镸7變?yōu)镺NONONON而M3立即變?yōu)槎鳰4立即變?yōu)槎鳰5立即變?yōu)槎鳰6立即變?yōu)镺FFOFFOFFOFF此時線圈此時線圈此時線圈此時線圈Y001Y002Y003Y00418得電，定時器T1啟動，系統(tǒng)開始注塑并延時5s此時M7為活動步時，當(dāng)T1定時器工作5s后，T1接通，M10變?yōu)镺N M7為OFF計(jì)時器T2啟功，系統(tǒng)保壓延時5sM10為活動步時，當(dāng)T2定時器工作5s后，T2接通，M11變?yōu)镺N而M10立即變 為OFF此時

45、線圈丫005得電，系統(tǒng)開始注塑M11為活動步時，按下X012按鈕，M12變?yōu)镺N而M11立即變?yōu)镺FF此時線圈 Y006得電，系統(tǒng)開始倒縮M12為活動步時，按下X013按鈕,M13變?yōu)镺N而M12立即變?yōu)镺FF此時線圈Y007得電，系統(tǒng)射臺后退齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）M13為活動步時，按下X014按鈕，M14變?yōu)镺N而M13立即變?yōu)镺FF此時線圈 Y010得電，系統(tǒng)開模M14為活動步時，按下X015按鈕，M15變?yōu)镺N而M14立即變?yōu)镺FF此時線圈 丫011得電，系統(tǒng)頂出成品M15為活動步時，按下X016按鈕，M16變?yōu)镺N而M15立即變?yōu)镺FF此時線圈 丫012得電，系統(tǒng)頂針后退M16為

46、活動步時，若按下X017按鈕，則M16變?yōu)镺FF系統(tǒng)回到最開始，若不按 下，則等待。半自動和自動和手動類似，只是按鈕全是限位開關(guān)。不再贅述第六章注塑機(jī)的操作規(guī)程6.1開機(jī)操作1、先打開總電源，然后打開機(jī)器電源，擰開操作面板上的紅色緊急按鈕；2、當(dāng)顯示屏顯示出廠商資料后，按數(shù)字鍵或畫面選擇鍵，進(jìn)入手動狀態(tài)；3、對各成型條件（如溫度、壓力、速度等）設(shè)定進(jìn)行確認(rèn)；4、檢查原材料是否與所要生產(chǎn)的產(chǎn)品要求相符，并對除濕時間進(jìn)行檢查確認(rèn)； 確認(rèn)無異后，打開電熱開關(guān)，進(jìn)行加熱；此時應(yīng)觀察顯示屏上的溫度顯示是否異常，如升溫太快或不升溫，出現(xiàn)問題應(yīng)及 時解決，不能解決時必須及時向當(dāng)班主管反映；5、啟動機(jī)器馬達(dá)，

47、檢查各動作（包括開閉模、頂針等）是否正常，各運(yùn)動部位是 否潤滑，清理模具型腔表面油污，同時應(yīng)檢查模具冷卻系統(tǒng)是否暢通；對不合理 的工藝參數(shù)進(jìn)行更改，作好試生產(chǎn)的準(zhǔn)備；6、料筒溫度達(dá)到設(shè)定值后，使用射膠和熔膠功能把料筒內(nèi)原有余料擠出，直到擠 出新料為止，擠出新料應(yīng)有光澤，無雜質(zhì)、無黑點(diǎn)、無燒焦、無氣泡；同時，射 膠時噴嘴應(yīng)無堵塞現(xiàn)象；7、再次確認(rèn)各工藝條件后，關(guān)上安全門，再合模，確認(rèn)高壓位置到達(dá)以后，手動 注射臺座進(jìn)；8確認(rèn)噴嘴與模具澆口完全配合后，把機(jī)臺上的旋鈕對準(zhǔn)限位開關(guān)；9、打開安全門，按下半自動按鈕，重新關(guān)上安全門進(jìn)行試生產(chǎn)；10、確認(rèn)產(chǎn)品合格和生產(chǎn)工藝無異后，進(jìn)入正常生產(chǎn)。6.2停機(jī)操

48、作1當(dāng)機(jī)器準(zhǔn)備停機(jī)或換模時，根據(jù)實(shí)際情況提前10-30分鐘關(guān)閉料斗進(jìn)料口；2、當(dāng)料筒內(nèi)的余料做完后，轉(zhuǎn)為手動操作模式，把注射臺后退；3、若為PVC POME添加有防火劑的非黑色料時，應(yīng)用螺桿清洗料及時清洗干凈。射盡料筒內(nèi)余料，并把螺桿置于料筒前端位置，預(yù)留位置為5mn左右；4、確認(rèn)模具內(nèi)無異物后，在型腔表面噴上一層均勻的防銹劑；5、 關(guān)上安全門，把模具處于半合閉狀態(tài)（模面間隙約為20mm ;并關(guān)閉模具的冷 卻系統(tǒng)；6、關(guān)閉電熱和馬達(dá)開關(guān)，再關(guān)閉機(jī)器電源和總電源，清潔機(jī)臺和工作場地。6.3注意事項(xiàng)1、愛護(hù)機(jī)器，嚴(yán)禁野蠻操作！不得隨意攀爬，翻越機(jī)臺！2、作好設(shè)備每日點(diǎn)檢和日常保養(yǎng)工作，發(fā)現(xiàn)異常及時

49、解決；3、禁使用鋼鐵類工具接觸模具型腔表面和敲打模具！如需要進(jìn)行此類操作時，應(yīng)使用紫銅類軟質(zhì)工具；如需對型腔進(jìn)行接觸時，應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行操作；4、嚴(yán)禁在模具開著的情況下，操作座進(jìn)動作沖擊定模；5、操作完成后隨時記住關(guān)上安全防護(hù)門（包括前后門）；6、 機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中嚴(yán)禁把頭伸入開著的模具中間，例如手動取件、維修模具時;7、座退射料時必須關(guān)上安全防護(hù)罩，盡量遠(yuǎn)離射嘴；不得用手直接捏拿剛射出的 新料；8維修機(jī)臺和模具時應(yīng)關(guān)閉機(jī)器馬達(dá)和相對應(yīng)的電源，并作好防護(hù)措施。第七章注塑機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾措施7.1概述可編程序控制器是專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，一般不需要采用什么特 殊措施，就可以在工業(yè)環(huán)境使

50、用。但是，如果環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈, 或安裝使用不當(dāng)，都不能保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行，干擾可能使可編程序控制器 接受到錯誤的信號，造成誤動作，或是可編程序控制器內(nèi)部的數(shù)據(jù)丟失，嚴(yán)重時 20齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）甚至?xí)瓜到y(tǒng)失控。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，應(yīng)采取相應(yīng)的可靠性措施，以取消或減少干 擾的影響，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)過程中，難免會遇到一些干擾。為 了減少干擾對本系統(tǒng)的影響，必須采取一些有效的抗干擾措施。7.2抗干擾措施外部干擾來源（1 ）控制系統(tǒng)供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。（2）其他設(shè)備或空中強(qiáng)電場通過分布電容和耦合竄入控制系統(tǒng)的干擾。（3）臨近的大容量電

51、氣設(shè)備起動和停止時，因電磁感應(yīng)引起的干擾。（4）相鄰信號線絕緣降低，通過導(dǎo)線絕緣電阻引起的干擾。硬件措施分為以下幾個方面：（1）信號隔離（2）接地屏蔽（4）采用兩路電源分別供電（5）電纜選擇與敷設(shè)（6）其中消除干擾的主要方法是阻斷干擾侵入的途徑和降低系統(tǒng)對干擾的敏 感性，提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力。實(shí)踐表明，系統(tǒng)中可編程序控制器之外的部分的故障率，往往比可編程序控 制器本身的故障率高的多，因此在設(shè)計(jì)時應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如用靠可靠性的接 近開關(guān)代替機(jī)械限位開關(guān)，才能保證整個系統(tǒng)的可靠性。7.3軟件設(shè)計(jì)抗干擾的軟件措施不能完全消除干擾的影響，必須采用軟件措施加以配合。可 才用如下的軟件措施：（1）對

52、于開關(guān)量輸入，可以采用軟件延時20ms,對同一信號做兩次以上讀如, 結(jié)果一致才確認(rèn)輸入有效。（2）某些干擾是可以預(yù)知的，如可編程序控制器的輸出命令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如 大功率電動機(jī)、電磁鐵）動作，常常會伴隨產(chǎn)生火花、電弧等干擾信號，他們產(chǎn) 生的干擾信號可能是可編程序控制器接受錯誤的信息。容易產(chǎn)生這些干擾的時間 內(nèi)，可用軟件封鎖可編程序控制器的某些輸入信號，在干擾易發(fā)期過去后，再取 消封鎖。（3）故障的監(jiān)測與診斷可編程序控制器的可靠性很高，本身有很完善的自診斷功能，可編程序控制 器如出現(xiàn)故障，借助自診斷程序可以方便得找到故障的部位與部件，跟換后就可 以恢復(fù)正常工作。大量的工程實(shí)踐表明，可編程序控制器外部的輸入、輸出元件、如限位開關(guān)、 電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可編程序控制其本身的故障率，而這些元件 出現(xiàn)故障后，可編程序控制器一般不能察覺出來，不會自動停機(jī)，可能是故障擴(kuò) 大，直至強(qiáng)電保護(hù)裝置動作后停機(jī)，有時甚至?xí)斐稍O(shè)備和人身事故。停機(jī)后， 查找故障也要花費(fèi)很多時間。為了及時發(fā)現(xiàn)故障，在沒有釀成事故之前使可編程 序控制器自動停機(jī)和報(bào)警，也為了方便查找故障，提高維修效率，可用梯形圖程 序?qū)崿F(xiàn)故障的自診斷和自處理。22齊齊哈爾大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）總結(jié)注塑機(jī)是一典型的順序動作裝置，由 PLC對其實(shí)現(xiàn)控制是比較合適的。注