PLC的注塑机射台控制系统设计
目录
引言 1
一、注塑机射台系统的工作原理 2
（一） 注塑机射台系统组成的示意图 2
（二）注塑机射台系统结构 2
（三） 注塑机射台的工作流程 3
（四）液压系统 4
（五）加热系统 5
二、控制系统 5
（一）控制要求 5
（二）控制原理 5
（三）PLC的选型 6
（四）确定I/O点及分配 6
（五）控制系统的I/O接线图 7
（六）控制系统的软件设计 9
三、组态 10
（一）建立工程的步骤 10
（二）组态设计 10
（三） 画面设计 11
（四）创建设备 12
（五）动画连接 13
（六）命令语言 14
（七）运行调试 15
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
附录一：注塑机射台系统PLC控制梯形图 21
附录二：脚本程序 22
引言
注塑机又名注射机或者注射成型机 ，很多地方也叫啤机 （pi ji）,因此用注塑机生产的产品也叫做啤件。注塑机就 是将热塑性 的塑胶原料（如PCPPPMMA等等）或者热固性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
ke.baidu.com/view/536847.htm>的塑胶（BMC等）原料通过塑料模具做成各种形状用途的塑料产品（如瓶胚、电器外壳、管道弯头等等）的主要成型设备。目前常见的塑料产品有一半左右是通过注塑机生产的，其余为挤塑、吸塑、吹塑等等。注塑机的分类：如果按照注射机构和 锁模机构的排列方式的不同的话，可分成卧式 、立式和立卧复合式（即斜式）三种注塑机。近几年在整个低端的注塑机行业里面，国产注塑机的制造水平 已经和发达国家（如美国等）差不多了，再加上国内劳动力价格方面的优势，导致中国在低端注塑机出口方面占据了世界注塑市场的很大一部分，尤其在巴西、印度以色列、韩国等发展中国家。另外的话，这几年来，中国注塑机行业在中端注塑机的领域里面取得了突破性的的进步，国内第一品牌海天公司产的注塑机在量上接近全球第一，另外在高端注塑机领域也取得了重要突破，伺服技术逐渐成熟不断赢得客户的青睐，同时全电动和二板机也取得可喜的成果，中国塑机的市场份额有望逐步扩大。
注塑机的重要系统之一射台系统，它决定生产出的产品是否合格。无论是射台的注射速度、预塑时的压力、料筒内部的温度还是自动化程度都是衡量一台注塑机质量的重要指标。若要提高注塑机的的整体性能，这就要求我们的射台系统的技术更加成熟。
本论文即是针对注塑机射台系统设计的PLC控制系统。
一、注塑机射台系统的工作原理
（一）注塑机射台系统组成的示意图
伊之密公司注塑机射台的系统主要有塑化部件（熔胶螺杆、料筒、射嘴）以及三小件即过胶头、过胶圈、过胶垫（三小件也算塑化部件关系到原料塑化和混色效果起关键作用）；注射座、注射油缸、座移油缸、液压马达等部分组成。如图1-1所示：
图1-1 注塑机射台系统组成示意图
（二）注塑机射台系统结构
目前，注塑机构常见的有单缸形式和双缸形式，不同的厂家产品可能有差异，由于我司都是双缸式的，所以我选择的写的注塑机是双缸形式的射台机构，并且注塑动作全部都是通过熔胶马达来驱动熔胶螺杆来实现的。如图1-2是注塑机的射台部分示意图
图1-2 注塑机双缸注射的注塑装置示意图
（a） 是俯视图；（b）注射座和导杆支座间的平视图
1- 油压马达；2、6 - 导杆支座；3- 导杆；4- 注射油缸；5- 加料口；7- 推力座；8- 注射座；9- 塑化部件；10- 座移油缸
（三） 注塑机射台的工作流程
首先我们把塑胶原料粒子从上方干燥料斗（部分原料要先干燥2-16个小时）中添加到料筒中，料筒外壁由加热圈进行加热，使得塑胶原料融化成熔融状态，在料筒里面装有在外动力的熔胶马达的作用下带动旋转的螺杆，塑胶原料在螺杆的力的作用下，通过螺杆的旋转使得固体的塑胶原料粒子沿着螺杆槽向前方进行输送并且压实，之后固体的塑胶原料粒子在料筒外面发热圈的加热和螺杆旋转的剪切力以及剪切热的双重作用下不断地塑化，熔融和均化（对应螺杆的塑化段、计量段、均化段），在熔胶螺杆旋转的过程里面，塑胶粒子在螺槽的摩擦力及剪切力的双重作用下，把已经变成熔融状态的塑料粒子推送到了熔胶螺杆的前端部位，与此同时，熔胶螺杆受到原料的反作用力使得其后退，螺杆的前端形成了一个储料空间，就此完成了整个塑化的过程，在这以后，熔胶螺杆在注射油缸产生的活塞的推力作用下，通过高速和高压，将熔胶螺杆前端的储料空间里面的已经变成熔融状态的原料通过射台的喷嘴部分（即射嘴）注射到被锁紧的塑料模具的型腔中间填满其内部空间，型腔中的塑胶原料经过以保压和冷却然后固化定型一个崭新的塑料产品就诞生了。
在注塑机预塑的过程中，射台塑化部分中的熔胶螺杆因为熔胶马达带动主轴的不断旋转，由于主轴的一端与螺熔胶杆的杆键相连接，并且另外一端和那个熔胶马达的马达键相连接，所以在熔胶螺杆不断旋转地时候，塑料原料粒子不断塑化并将已经完成塑化过程的熔融状态的料推送到料筒头部的储料空间中间，与此同时的是，熔胶螺杆受到了熔融状态的胶料的反作用使得其不断地后退，并且通过单向推力球轴承让推力座不断地后退，用螺母连接拉动油缸中的活塞杆做直线后退动作，然后完成计量过程，注射的时候，射胶油缸里面的内腔开始进油使得轴承推动油缸中的活塞杆从而完成整个动作，活塞的内腔开始进油推动活塞杆和整个熔胶螺杆从而完成整个射胶流程。
卧式注塑机的射台部分的工作流程如下：开始位置→射台整进→注射→保压延时→冷却→预塑→整退→起始位置。
（四）液压系统
注塑机射台部分的整进、注射、保压延时、冷却、预塑、整退等这些动作的动力都来源于液压系统。保压延时和预塑的压力能否达到生产的工艺要求，这些都与液压系统有关。如果在保压延时和预塑过程中压力不足就会造成产品出现气泡。注塑机液压系统的主要组成部件有液压油泵、液压马达、电磁方向控制阀、比例流量阀（控制速度变化）、比例压力阀（控制压力变化）、各型号的胶油管、液压油箱、油管接头等等，如图1-3和表1-1所示：
图2-1 伊之密注塑机射台的控制系统原理图
（三）PLC的选型
在满足控制要求的前提下，保证系统的工作可靠、维护使用方便和最高的性能价格比。具体应考到：功能合理；PLC处理速度应满足实时控制需求；PLC应用系统结构合理，机型系列统一；在线编程和离线编程的选择。I/O输入输出的点数在估算时就应当想好了留有适和的余量，正常情况下我们会根据统计的I/O输入输出点数，在这个基础上会增加10%到20%的可扩展范围。而存储器的容量的估算，大部分全是按照数字量的I/O点数乘以10到15来估算的，再加上模拟的I/O点数乘以100，用这个数作为内存的总字数，另外的话再以此这个数的25%来考虑留多少余量。综上所述本论文中设计的系统选用三菱公司的FX2N系列可编程控制器
引言 1
一、注塑机射台系统的工作原理 2
（一） 注塑机射台系统组成的示意图 2
（二）注塑机射台系统结构 2
（三） 注塑机射台的工作流程 3
（四）液压系统 4
（五）加热系统 5
二、控制系统 5
（一）控制要求 5
（二）控制原理 5
（三）PLC的选型 6
（四）确定I/O点及分配 6
（五）控制系统的I/O接线图 7
（六）控制系统的软件设计 9
三、组态 10
（一）建立工程的步骤 10
（二）组态设计 10
（三） 画面设计 11
（四）创建设备 12
（五）动画连接 13
（六）命令语言 14
（七）运行调试 15
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
附录一：注塑机射台系统PLC控制梯形图 21
附录二：脚本程序 22
引言
注塑机又名注射机
ke.baidu.com/view/536847.htm>的塑胶（BMC等）原料通过塑料模具做成各种形状用途的塑料产品（如瓶胚、电器外壳、管道弯头等等）的主要成型设备。目前常见的塑料产品有一半左右是通过注塑机生产的，其余为挤塑、吸塑、吹塑等等。注塑机的分类：如果按照注射机构和 锁模
注塑机的重要系统之一射台系统，它决定生产出的产品是否合格。无论是射台的注射速度、预塑时的压力、料筒内部的温度还是自动化程度都是衡量一台注塑机质量的重要指标。若要提高注塑机的的整体性能，这就要求我们的射台系统的技术更加成熟。
本论文即是针对注塑机射台系统设计的PLC控制系统。
一、注塑机射台系统的工作原理
（一）注塑机射台系统组成的示意图
伊之密公司注塑机射台的系统主要有塑化部件（熔胶螺杆、料筒、射嘴）以及三小件即过胶头、过胶圈、过胶垫（三小件也算塑化部件关系到原料塑化和混色效果起关键作用）；注射座、注射油缸、座移油缸、液压马达等部分组成。如图1-1所示：
图1-1 注塑机射台系统组成示意图
（二）注塑机射台系统结构
目前，注塑机构常见的有单缸形式和双缸形式，不同的厂家产品可能有差异，由于我司都是双缸式的，所以我选择的写的注塑机是双缸形式的射台机构，并且注塑动作全部都是通过熔胶马达来驱动熔胶螺杆来实现的。如图1-2是注塑机的射台部分示意图
图1-2 注塑机双缸注射的注塑装置示意图
（a） 是俯视图；（b）注射座和导杆支座间的平视图
1- 油压马达；2、6 - 导杆支座；3- 导杆；4- 注射油缸；5- 加料口；7- 推力座；8- 注射座；9- 塑化部件；10- 座移油缸
（三） 注塑机射台的工作流程
首先我们把塑胶原料粒子从上方干燥料斗（部分原料要先干燥2-16个小时）中添加到料筒中，料筒外壁由加热圈进行加热，使得塑胶原料融化成熔融状态，在料筒里面装有在外动力的熔胶马达的作用下带动旋转的螺杆，塑胶原料在螺杆的力的作用下，通过螺杆的旋转使得固体的塑胶原料粒子沿着螺杆槽向前方进行输送并且压实，之后固体的塑胶原料粒子在料筒外面发热圈的加热和螺杆旋转的剪切力以及剪切热的双重作用下不断地塑化，熔融和均化（对应螺杆的塑化段、计量段、均化段），在熔胶螺杆旋转的过程里面，塑胶粒子在螺槽的摩擦力及剪切力的双重作用下，把已经变成熔融状态的塑料粒子推送到了熔胶螺杆的前端部位，与此同时，熔胶螺杆受到原料的反作用力使得其后退，螺杆的前端形成了一个储料空间，就此完成了整个塑化的过程，在这以后，熔胶螺杆在注射油缸产生的活塞的推力作用下，通过高速和高压，将熔胶螺杆前端的储料空间里面的已经变成熔融状态的原料通过射台的喷嘴部分（即射嘴）注射到被锁紧的塑料模具的型腔中间填满其内部空间，型腔中的塑胶原料经过以保压和冷却然后固化定型一个崭新的塑料产品就诞生了。
在注塑机预塑的过程中，射台塑化部分中的熔胶螺杆因为熔胶马达带动主轴的不断旋转，由于主轴的一端与螺熔胶杆的杆键相连接，并且另外一端和那个熔胶马达的马达键相连接，所以在熔胶螺杆不断旋转地时候，塑料原料粒子不断塑化并将已经完成塑化过程的熔融状态的料推送到料筒头部的储料空间中间，与此同时的是，熔胶螺杆受到了熔融状态的胶料的反作用使得其不断地后退，并且通过单向推力球轴承让推力座不断地后退，用螺母连接拉动油缸中的活塞杆做直线后退动作，然后完成计量过程，注射的时候，射胶油缸里面的内腔开始进油使得轴承推动油缸中的活塞杆从而完成整个动作，活塞的内腔开始进油推动活塞杆和整个熔胶螺杆从而完成整个射胶流程。
卧式注塑机的射台部分的工作流程如下：开始位置→射台整进→注射→保压延时→冷却→预塑→整退→起始位置。
（四）液压系统
注塑机射台部分的整进、注射、保压延时、冷却、预塑、整退等这些动作的动力都来源于液压系统。保压延时和预塑的压力能否达到生产的工艺要求，这些都与液压系统有关。如果在保压延时和预塑过程中压力不足就会造成产品出现气泡。注塑机液压系统的主要组成部件有液压油泵、液压马达、电磁方向控制阀、比例流量阀（控制速度变化）、比例压力阀（控制压力变化）、各型号的胶油管、液压油箱、油管接头等等，如图1-3和表1-1所示：
图2-1 伊之密注塑机射台的控制系统原理图
（三）PLC的选型
在满足控制要求的前提下，保证系统的工作可靠、维护使用方便和最高的性能价格比。具体应考到：功能合理；PLC处理速度应满足实时控制需求；PLC应用系统结构合理，机型系列统一；在线编程和离线编程的选择。I/O输入输出的点数在估算时就应当想好了留有适和的余量，正常情况下我们会根据统计的I/O输入输出点数，在这个基础上会增加10%到20%的可扩展范围。而存储器的容量的估算，大部分全是按照数字量的I/O点数乘以10到15来估算的，再加上模拟的I/O点数乘以100，用这个数作为内存的总字数，另外的话再以此这个数的25%来考虑留多少余量。综上所述本论文中设计的系统选用三菱公司的FX2N系列可编程控制器
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