基于plc注塑机控制系统设计.pdf

摘要采用继电器和开关阀的注塑机控制系统的接线复杂、控制精度低、维修不便且缺乏柔性,基于PLC技术的控制方式可大大提高整机的综合性能。本文选用SIMATICS7-200小型PLC系统对注塑机的控制单元进行了通用化设计：包括系统的硬件接线和I/O分配;采用STEP7-Micro/WIN32软件平台进行编程,方式灵活、界面友好且调试方便。关键词：控制系统；可编程控制器；塑料注塑成型机；起保停电路AbstractControlsystemtothePlasticinjectionmoldingmachineformedbyelectricrelaysandswitchingvalveshasmanyshortcomings,suchascomplexitywiring,lowcontrolaccuracy,inconveniencemaintenanceandlackofflexibility.UsingPLCtechnologycangreatlyenhancethemachine’soverallperformance.Inthispaper,SIMATICS7-200miniPLCsystemwasusedtodesignthePlasticinjectionmoldingmachine’scontrolunit:includingthehardwarewiringandtheI/Oallocation.TheSTEP7-Micro/WIN32softwareisusedasprogrammingplatform;itisveryflexible,user-friendlyandconvenientdebugging.Keywords:Controlsystem;programmablelogiccontroller;plasticinjectionmoldingmachine;protectandstopcircuit1目录第一章注塑机控制系统的分析1.1注塑机的机械结构1.2注塑机控制系统原理第二章注塑机控制系统的硬件设计2.1PLC选型的方法2.1.1PLC容量选择2.1.2I/O模块的选择2.2确定I/O点及选择PLC2.2.1可编程控制器控制系统I/O地址分配2.3注塑机控制系统的接线图2.3.1注塑机控制系统的整体接线示意图2.3.2注塑机控制系统的电气原理图32.4注塑机控制系统的抗干扰措施第三章控制系统的软件设计3.1系统工艺流程图3.2系统的程序设计3.2.1注塑机的温度控制3.2.2注塑机的步序控制3.3STEP7—Micro/WINV4.0编程软件4.3.1PLC注塑机控制系统的程序创建3.4控制程序的调试与仿真3.4.1程序调试3.4.2系统仿真结束语参考文献附录2第一章注塑机控制系统的分析1.1注塑机的机械结构注塑机示意图如下：图1注塑机的结构示意图它主要由注射部分、合模部分、液压系统、控制系统等部分组成。1.2注塑机控制系统原理本设计控制系统主要由液压马达、液压阀、电磁继电器、温度传感器、接近开关、光栅开关、三相异步电机、开关、监控显示装置和PLC控制器及其特许功能模块等组成。注塑机开始工作时，监控装置（触摸屏）首先根据本次生产任务进行各种初始化（温度设定、计件值清零、保压时间设定等），然后PLC控制器按一定时序发出控制信号控制液压传动机构的电磁阀和交流调功器的启动，交流调功器以全功率输出给加热负载，并让温度迅速稳定设定值，在此后液压传动机构将开始生产的动作步序。注塑机控制系统的原理框图如图2所示[1]。开关信号输入热电偶模拟信号输可编程控制器S—7200图2注塑机控制系统原理框图中间继电接触器3液压系统控制信油泵控制信号第二章注塑机控制系统的硬件设计2.1确定I/O点及选择PLC2.1.1可编程控制器控制系统I/O地址分配根据塑料注塑成型生产工艺控制要求，其输入设备有8个行程开关、1个压力继电器；其执行器件共有YV1~YV8八个电磁阀。因此塑料注塑成型机的电气控制系统采用PLC控制需要有9个输入点，8个输出点，在设计过程中我们选用西门子S7-200系列PLC，基本单元选用CPU224模块，其输入14点，输出10点，能满足控制要求。具体的I/O地址分配见表1，PLC控制系统的I/O接线图。在确定了控制对象的控制任务和选择好PLC的机型后，即可安排输入、输出的配置，并对输入、输出进行地址编号。分配I/O地址时要注意以下问题：(1)设备I/O地址尽可能连续；(2)相邻设备I/O地址尽可能连续；(3)输入/输出I/O地址分开；(4)每一框架I/O地址不要全部占满，要留有一定的余量，便系统于扩展和工艺流程的改，但不宜保留太多，否则会增加系统成本；(5)充分考虑控制柜与控制柜之间、框架与框架之间、模块与模块之间