基于PLC的全自动注塑机设计

基于PLC的全自动注塑机设计

张陆昊      指导老师：何倩

山东协和学院工学院 山东济南 250109

摘要：本文以PLC作为注塑机的控制系统进行控制，通过增加各个系统单独启停开关，提高注塑工作效率， PLC程序控制各个系统元件的得失电以达到注塑成型的工艺要求，设计出一种稳定性强、可靠性高、消耗低、而且维修方便快捷的注塑机。

关键词：注塑机  控制系统  PLC  程序设计

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1.研究背景和意义

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1.1背景

注射成型机是一种用于现代聚合物材料成形的设备，它也是一种集成化很高的机电一体化设备。

在注塑装置的控制中，起初采用的是接触线，接触线面积大，接触线多。一旦发生了线路故障，往往很难解决和解决。在计算机技术日新月异的今天，人们正在寻求一种新的，能够使整个控制系统的可靠性得到根本性的提升，并能有效的降低制造费用的良好控制方式。

1.2意义

注射成型设备的智能化程度越来越高，噪音干扰小，精度高，自动化程度高。在农业，化工，汽车，石化，机械，国防等各个行业，都有不可取代的作用。其中注射成型产品可用于农业领域的管道，开关，等等。而且塑胶制品，在工业、航天、卫星等领域，都有很大的应用。随着社会的不断进步与发展，我国的经济也在飞速发展，塑料凭借其低廉的价格、极佳的电绝缘性，再加上极高的成型产出率，这三大优点必将一鼓作气成为未来不可或缺的关键材料。

2.国内外研究现状

目前为止，随着机械加工技术的不断提高和各种类型的塑料成型设备的出现，特别是人们对塑料制品品质要求的不断提高，注塑机的发展从传统的手动操作、半自动操作，到目前全自动控制方式，从开始只有1-2个位置动作，到现在有多个位置动作，从只能完成单一动作，到现在实现了一套动作同时完成多个动作等。在这些进步中，尽管注塑机控制技术有了很大的发展，但是其核心原理并没有发生根本性的变化。都是将塑料颗粒加热进行融化，注射进入产品模具注射成型的原理。目前国外注塑机研究主要的研究方向是微型化，大型化，智能化，个性化，网络和虚拟化。

3.主要设计内容

注塑机主要的构成分为：注塑机的注射系统、注塑机的合模系统、注塑机的液压系统、注塑机的加热/冷却系统。

3.1主电路

在本设计中主要是主电路的电动机来带动液压泵的运行，由液压泵来产生高压，为注塑机运行各个系统提供动力。在本论文中主电路设计采用星-三角降压启动设计电路，然后设计出注塑机主电路图。起动时，电机的定子线圈以星型连接，使电机的每相线圈产生的电压达到额定值的，可降低起动电流。起动后，在预定的时间内更换电动机，使其保持在额定电压。注塑机的主电路如图1所示。

图1 注塑机的主电路图

3.2控制电路

本设计利用负反馈的机制，当系统内各部分例如注塑速度、压力、温度、等受到外界的扰动而产生的偏差时，该系统利用自身的调节机制进行自动的适应性调节，这样本系统就能始终保持恒温、恒压的条件，然后就大幅度的提高了系统稳定性，具有较强的抗扰性和较高的控制精度。控制电路的接线图如图2所示。

图2 PLC外部接线图

4.结论

本设计中实现了注塑机在PLC控制下的全自动运行，以PLC为主控，采用多个传感器相互配合，极大地提高了注塑机的自动化程度，实现了注塑机的分段式控制，能够更好的对注塑机每一项功能都实现监控，可以及时发现问题及时处理，极大的提高了注塑机的安全性能。

随着未来注塑机行业的不断发展，注塑机将进入一个快速更新的时代，在未来注塑机会不断朝着节能化、智能化、无人化等方向发展。所以要根据注塑机的智能节能进行开拓创新，尽量去使用电动能源进行驱动注塑机发展，另外开发新的能源为注塑机进行提供动力也是未来可以发展的方向。

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参考文献

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