0 引言

　　注塑機(jī)是一種用于塑料產(chǎn)品生產(chǎn)、加工的機(jī)械，是塑料生產(chǎn)行業(yè)大量使用的設(shè)備。注塑機(jī)原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿(或柱塞)的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)(即粘流態(tài))的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，即通過噴嘴注入模具型腔，經(jīng)冷卻固化定型后取得制品的工藝過程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化一施壓注射一充模冷卻一啟模取件等等。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

1 系統(tǒng)要求

　　1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)

　　注塑機(jī)系統(tǒng)由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。M1是合開模具電動(dòng)機(jī)，控制模具型腔的打開與閉合，采用雙速三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，基本參數(shù)：PN=2.2kW，UN=380V，IN=5A；采用雙速電動(dòng)機(jī)，低速是三角形接法，高速是雙星形接法。M2是注塑電動(dòng)機(jī)，控制注塑桿的前進(jìn)與后退，采用雙速三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，基本參數(shù)：PN=4.5kW，UN=380V，IN=9A；停車時(shí)，均采電磁離合器制動(dòng)。工廠電網(wǎng)電壓等級(jí)UN=380V。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

　　1.2 PLC控制要求

　　用三菱FX2N系列PLC控制實(shí)現(xiàn)注塑加工的全自動(dòng)功能過程，該全自動(dòng)控制系統(tǒng)用一只啟動(dòng)開關(guān)進(jìn)行控制：由人工按下起動(dòng)開關(guān)發(fā)出啟動(dòng)命令后，首先啟動(dòng)模具電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)M1進(jìn)行高速正轉(zhuǎn)合模，合模結(jié)束后，壓SQ2位置開關(guān)，Ml電動(dòng)機(jī)低速正轉(zhuǎn)合模，延時(shí)2S后，電磁離合器制動(dòng)3S，注塑電動(dòng)機(jī)M2高速正轉(zhuǎn)起動(dòng)，注塑桿快進(jìn)，壓SQ4，M2電動(dòng)機(jī)低速前進(jìn)進(jìn)行注塑擠壓延時(shí)10S，注塑擠壓結(jié)束，M12電磁離合器制動(dòng)停車延時(shí)3s，M2反轉(zhuǎn)注塑桿快退壓SQ3，M2慢退且電磁離合器制動(dòng)停車，延時(shí)30S進(jìn)行保模，Ml高速反轉(zhuǎn)開模，壓SQI，M1電磁離合器制動(dòng)停車，3s后取下注塑產(chǎn)品，再經(jīng)過5s又自動(dòng)開始下一周期的工作。如此周而復(fù)始進(jìn)行工作，直到打開開關(guān)，完成當(dāng)前周期工作后，注料桿、右模返回到原始位置，才能停止工作。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 主電路圖

　　根據(jù)系統(tǒng)全自動(dòng)控制的要求，設(shè)計(jì)的主電路如圖2。

圖2注塑機(jī)控制主電路圖

　　2.2 I/O分配(圖3)

圖3 I／O分配圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

　　注塑機(jī)全自動(dòng)控制的過程是一個(gè)典型的順序控制，利用順序步進(jìn)指令進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖4所示。

圖4注塑機(jī)全自動(dòng)控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

　　3.2自動(dòng)狀態(tài)程序指令

　　根據(jù)圖4的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出程序指令(表1)。

4 PLC控制的注塑機(jī)全自動(dòng)控制程序的調(diào)試

　　起動(dòng)PLC，按下開關(guān)SA，則XO得電，PLC輸出Y0,Y2,Y3，使與之對(duì)應(yīng)的繼電器線圈得電，主觸點(diǎn)閉合，控制開合模電機(jī)的高速合模，后撞到左限位開關(guān)SQ2使X2閉合，PLC輸出YO,Y12控制電動(dòng)機(jī)的低速合模，s后，Y10輸出使KM11得電動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合使得YC1得電，電磁離合器抱閘制動(dòng)3s后，Y4,Y6,Y7輸出控制注塑桿快速下降后撞到下限位開關(guān)SQ4使X4閉合，PLC輸出YS,Yl3,控制注甥桿的低速下降并注塑擠壓10s后Y11輸出使KMl2得電動(dòng)作，常開觸點(diǎn)閉合使YC2得電，電磁離合器抱閘制動(dòng)3s，延時(shí)3s，PLc輸出Y5，Y6，Y7，控制注塑桿的快速上升后撞到上限位開關(guān)SQ3，使)(3閉合PLC輸出Y11，使KMl2得電動(dòng)作，常開觸點(diǎn)閉合使Yc2得電電磁離合器YC2抱閘制動(dòng)3s，注塑產(chǎn)品保模30s，PLC輸出Y1，Y2，Y3控制注塑機(jī)高速開模，后撞到右限位開關(guān)SQI使X1閉合YIO輸出使KM11得電動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合使得YCl得電，電磁離合器抱閘制動(dòng)3s后再過5s進(jìn)入下一周期。如此循環(huán)，直到斷開SA開關(guān)完成正在工作的那個(gè)周期停下。

5 結(jié)語(yǔ)

　　以上就是根據(jù)注塑機(jī)控制系統(tǒng)的要求，利用三菱FX2N系列PLC的順序控制指令進(jìn)行全自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，編寫了程序并進(jìn)行調(diào)試。利用順序控制指令進(jìn)行PLC設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，思路清晰，程序可讀性好，程序修改方便。同時(shí)只要對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行少量的修改，就能完成注塑機(jī)的全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、單步、回原點(diǎn)等等更復(fù)雜的多種控制方式的PLC程序設(shè)計(jì)。