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PLC编程及应用课程设计报告题目：塑料注塑成型生产线PLC控制程序设计学院：工程学院专业班级：测控技术与仪器1101班学号：120112520姓名：韦占伟指导教师：郑长海起止日期：2014年6月16日～2014年6月20日PLC编程及应用课程设计1目录1．引言...........................................错误!未定义书签。2．控制系统简介...................................错误!未定义书签。3．总体方案设计...................................错误!未定义书签。3.1系统主电路设计................................错误!未定义书签。3.2PLC选型......................................错误!未定义书签。3.3变量定义及PLCI/O地址分配....................错误!未定义书签。3.4PLCI/O接线图设计.............................错误!未定义书签。4.控制系统程序设计...............................错误!未定义书签。4.1顺序功能图设计................................错误!未定义书签。4.2梯形图程序设计................................错误!未定义书签。4.3梯形图程序调试................................错误!未定义书签。结论..............................................错误!未定义书签。参考文献..........................................错误!未定义书签。PLC编程及应用课程设计2设计要求塑料的注塑成型，是将树脂在加热熔融的同时，与其他添加剂均匀地混合在一起，以一定的速度和压力使其注入模具中，经冷却、固化后得到所要求形状的制品的操作过程。注塑机控制装置采用可编程控制器PLC为基本控制单元。注塑机电控装置由输入，输出装置，PLC（PLC选用西门子S7—200、CPU222），开关阀等驱动电路组成。把编好的程序通过微机输入PLC中，PLC把梯形图或汇编语句表解读为目标代码。中央处理单元以扫描的形式将注塑机状态信号采样输入到存储器中，再按用户程序变成内部逻辑关系得到所需要的输出状态，通过输出装置控制注塑机动作。注塑机的外形结构如图1所示：注塑机生产一个产品一般要经过闭模﹑合闸﹑稳压、高压注射、保压、预塑、解压、开闸、启模、复位等注塑成型工序，如图2所示。这些动作的完成均由电磁阀控制液压回路来完成。从注塑机的注塑成型工艺流程图可看出，注塑机的控制过程是顺序控制，它的工作是从闭模开始一步一步进行的，每个工步执行指令使电磁阀动作，用行程开关ST1—ST8和工艺过程时间（T37、T38、T39）来判断每一步是否完成，且只有当前一个工步完成后才能呢个进入下一个工步。PLC编程及应用课程设计3开始其操作过程如下：⑴当按下SB1时注塑机进入工作状态，按下SB2时注塑机进入停止工作状态。⑵当注塑机中的压力油进入锁模控制阀H3和锁模油缸中，使油缸动作，原点闭模闸板闭合稳压注射座前进高压注射保压预塑卸压闸板开启启模复位电磁阀YV1电磁阀YV2.YV4.YV8电磁阀YV6电磁阀YV8电磁阀YV1.YV7电磁阀YV7.YV8电磁阀YV1电磁阀YV2电磁阀YV5电磁阀YV1.YV3行程开关ST1.ST2行程开关ST3行程开关ST4压力继电器KP行程开关ST5定时器T0定时器T1行程开关ST6定时器T2行程开关ST7行程开关ST1.ST2.ST8PLC编程及应用课程设计4当碰到行程开关ST1、ST2时，电磁阀YV1带电，注塑机进入闭模工作状态。⑶当注塑机中的压力油进入控制阀H4、H5、H8和调模液压马达中，当碰到行程开关ST3时，电磁阀YV2、YV4、YV8带电，注塑机进入闸板闭合，闭模状态停止。⑷当压力油进入控制阀H6中，碰到行程开关ST4时，电磁阀YV6带电，注塑机进入稳压工作状态，闸板闭合工作状态停止。⑸当注塑机保持稳压后，液压油压力上升，使压力继电器KP（SB3）电磁线圈通电，通过压力继电器KP（SB3）控制注塑机中射移控制阀H5和射移油缸，使电磁阀YV8带电，从而控制注塑机注射座前进。⑹当压力油进入控制阀H3﹑H6和射胶油缸中，碰到行程开关ST5时，电磁阀YV1﹑YV7带电，注塑机进入高压注射工作状态，使注塑机注射座前进工作状态停止。⑺当注塑机高压注射工作状态停止时，定时器T37启动并对注塑机进行延时保压200S，使电磁阀YV7﹑YV8带电。⑻当注塑机延时保压时间到时，定时器T38启动并对注塑机进行预塑，预塑时间为200S，使电磁阀YV1带电。⑼当注塑机预塑时间到时，注塑机中的压力油进入控制阀H7中，当碰到行程开关ST6时，使电磁阀YV2带电，注塑机进入解压工作状态，注塑机预塑工作状态停止。⑽当注塑机解压停止时，定时器T39启动并控制注塑机闸板开启200S，使电磁阀YV5带电。设计要求5⑾当注塑机闸板开启时间到时，注塑机中压力油进入控制阀H3中，当碰到行程开关ST7时，使电磁阀YV1﹑YV3带电，注塑机进入启模工作状态。⑿当注塑机启模停止时，注塑机碰到行程开关ST1﹑ST2﹑ST8时，注塑机进入复位工作状态，为下一个工作循环做准备。PLC编程及应用课程设计51绪论1.1塑料制品的应用[6][7]塑料制品在日常生活中是常常见到的，如家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金、通信器材、以及医疗器械等众多领域。塑料制品的使用比例正迅猛增加，这主要是因为以下原因：⑴塑料与金属材料相比有许多优点：容易加工、生产效率高、节约能源、绝缘性能好、质量轻（相对密度约为1.0～1.4，比铝轻一半，比钢轻3/4）[6]、比强度高、具有突出的耐磨、耐腐蚀等。⑵在日用和工业产品中，一个设计合理的塑料制品往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，降低了金属材料消耗量和加工及装配工时。⑶注塑成型是塑料加工中普遍采用的方法之一。该方法适用于全部热塑性能和部分热固性塑料，由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续的生产，并且具有稳定的尺寸，容易实现生产的自动化和高速化，具有较高的经济效益。因此，目前工业产品非金属化，金属制品塑料化的趋势日益明显。1.2注塑成型[6][7][10][12]塑料的注塑成型，是将树脂在加热熔融的同时，与其他添加剂均匀地混合在一起，以一定的速度和压力注入模具中，经冷却、固化后得到所要求形状的制品的操作过程。要想获得合格的塑料制品，必须要有设计合理、制造精良的模具，还需要有和该模具配套的注塑机以及合理的加工工艺，因此，人们常将模具、注塑机、以及加工工艺称为⑴注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，并最终决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。⑵注塑机是注塑成型必需的要素之一。一般来说，市场上供应各种形式和规格的注塑机，但是在实践中，必须根据模具的实际情况来选择。⑶成型加工工艺也是注塑成型加工的必需的要素之一，就是将压力、温度、速度三大要素组成最合理的搭配，在成型过程中，要想确定一组最佳成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素很多，除制品的形状、模具结构、注塑设PLC编程及应用课程设计6备、原材料等之外，电压波动和环境温度的变化对成型都有影响，因此，操作人员必须根据塑料制品再成注塑成型过程的三个基本要素。⑴注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，并最终决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。⑵注塑机是注塑成型必需的要素之一。一般来说，市场上供应各种形式和规格的注塑机，但是在实践中，必须根据模具的实际情况来选择。⑶成型加工工艺也是注塑成型加工的必需的要素之一，就是将压力、温度、速度三大要素组成最合理的搭配，在成型过程中，要想确定一组最佳成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素很多，除制品的形状、模具结构、注塑设备、原材料等之外，电压波动和环境温度的变化对成型都有影响，因此，操作人员必须根据塑料制品再成型过程中出现的具体问题认真调整，才能生产出合格的塑料制品。⑴注塑模具是注塑成型加工的主要工具之一，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，并最终决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。⑵注塑机是注塑成型必需的要素之一。一般来说，市场上供应各种形式和规格的注塑机，但是在实践中，必须根据模具的实际情况来选择。⑶成型加工工艺也是注塑成型加工的必需的要素之一，就是将压力、温度、速度三大要素组成最合理的搭配，在成型过程中，要想确定一组最佳成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素很多，除制品的形状、模具结构、注塑设备、原材料等之外，电压波动和环境温度的变化对成型都有影响，因此，操作人员必须根据塑料制品再成型过程中出现的具体问题认真调整，才能生产出合格的塑料制品。1.3设计的内容注塑制品在人们生活中占有较大的比重，在工业、农业、国防建设、文教卫生和日常生活中得到广泛使用。注塑机通过塑料模具注射成型塑料制品，产品质量与注塑机控制参数有直接关系，控制系统是注塑机的主要组成部分，目前，注塑机发展的主要特点是向精密化、低噪声、高效率节能和高度自动化方向发展。为了适应国内外注塑机控制系统的不断更新，将自动控制理论结合注塑机工艺过程对注塑机提出一PLC编程及应用课程设计7些新的控制方法，包括注塑机液压异步电机节能变频技术的改造、精密注塑机及电动注塑机控制系统等[7]。力求理论结合实际，把握注塑机发展方向，系统的把注塑机械与控制系统相结合。全论文共有四章，第一章，绪论，介绍了塑料制品的应用和成型；第二章，介绍注塑机控制系统概述；第三章，描述注塑成型基本参数；第四章，介绍注塑机注塑成型控制系统。内容包括注塑机的液压系统、合模系统、注射系统电器控制系统，可遍程控制器PLC在注塑机动作顺序的控制。2注塑机控制系统概述等2.1塑料工业的历史和未来发展[4][7]从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％采用了注射成型。近年来由于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等产业对注射制品日益增长的需要，推动了注射成型技术水平的发展和提高。我国塑料机械2000年销售额在70亿元人民币左右，以台数记约为8.5万台，其中40％左右是注射成型机。从美国、日本、德国、意大利、加拿大等主要生产国来看，注塑机的产量都在逐年增加，在塑料机械中占的比重最大。2.1.1注塑机的技术水平及发展趋势从注射机问世起，锁模力在1000－5000kN，注射量在50－2000g的中小型注射机占绝大多数。到了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，使大型注射机得到了迅速发展。美国最为明显。在1980年全美国约有140台10000kN以上锁模力的大型注塑机投入巾场，到1985年增至500多台。日本名机公司已经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[4][14][15]。80年代以来，CAD/CAE／CAPP／CAM计算机应用技术在塑机制造业的广泛采用，促进了我国注塑机研发和制造水平的高速发展。以宁波海天股份有限公司为代表的一批国家级高新技术企业都相继引进美国U.G.S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，对主关原件分析，对高应力区的应力分