毕业设计（论文）-基于PLC注塑成型机控制系统设计.doc

第 1 章 绪 论 1.1本注塑成型机系统控制设计课题为设计一个比较实用的PLC注塑机控制系统，结合组态控制技术来实现生产过程。PLC在注塑成型机控制系统中起到十分重要的作用，成为连接注塑成型机与组态控制画面一：1、进一步提高注塑制品的产品质量，降低其次品率； 2减少塑料原材料的消耗； 3减轻工人劳动强度，降低繁杂的操作过程； 4提高了工人对新事物、新机器的操作水平； 5提高劳动生产率，减少在次品上消耗的原料，使同样的原料生产出更多的优质注塑制品； 6加速资金周转1.2 注塑成型机发展概况 塑料工业经过长期的发展已形成门类较多、品种齐全的工业体系同钢材、水泥、木材等产业并驾齐驱成为即这些产业之后的又一大基础材料产业。在经济全球化的大趋势下，塑料工业也随之出现在中国的土地上。21世纪以来，塑料作为一种新型材料，中国塑料工业在很多领域取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，近几年塑料产业的增长速度一直保持在10%以上，塑料产业在保持较快发展速度的同时，经济效益也有新的提高。塑料制品行业产值总额在几大轻工主要行业中位居第三，实现产品销售率97.8%高于轻工行业平均水平。从合成树脂、塑料机械和塑料 制品生产来看，都显示了塑料工业在中国向着品种多样,深加工的趋势发展。 注塑成型机是完成塑料完成定型使用的主要设备，注塑成型机的技术参数和性能与塑料性质和注塑成型工艺有着密切的关系。注塑成型设备的进一步发展必将推动注塑成型技术的进步，为其所生产的注塑制品的开发和应用创造条件。 注塑成型机在前期的时候由于当时的条件限制，其故障率高、维修周期短、设备工作效率低。产品率低的现况使新型的塑料材料不能大力的进行推广。随着工业控制技术的飞速发展和产品档次的提高，现今注塑成型机多采用PLC（或专用控制器）加人机界面的控制系统，生产自动化程度的大为提高，有利于降低工厂成本，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。也推动了塑料产业的迅猛发展。 在大型注塑的技术发展方面，合模系统采用全液压式或液压机械式，两者在市场上均有竞争能力。但不论哪种形式的注塑成型机，其发方向都必须向低能耗、低噪音、锁模力容易控制、运行平稳、安全可靠和便于维修方向发展。近年来，中小型注塑注塑机的技术发展非常迅速，就工艺参数而言，塑化能力、注射压力等都有很大提高。有的发展成超高系列，使注塑制品的次品率下降到几乎为零，可注塑0.1～0.2mm厚的薄件制品。 90年代的注塑成型机正向节能、精密成型、超精密成型、低噪音和高级自动化等几大方向发展。 1节能。它是指注塑机要节省泵的动力，节约电力。精密成型是指生产制品尺寸精度的范围在0.01～0.001mm； 2超精密。成型是在0.001～0.0001mm； 3低噪音。它是指注机能在平稳无撞击和无振动下工作，按规定在距离机器1m左右的地方挥发油的噪音应低于70分贝； 4高级自动化。它是指注塑机能远距离操作或无线操作，保证制品的精度、注塑工艺条件的稳定性。另外，微处理机在注塑机上的是注塑机的自动控制方面最重要的发展。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天，注塑成型机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20%～30%，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。 国外现状经过十几年的发展，微注塑成型机的研究现状与进展。已经商品化的微型注射机有多种类型，其制造商包括Battenfeld、Dr. Boy、Sodick、Larry、Arburg、Demag Ergotech等几大机械制造公司。各公司及其研究机构都在不断地提高微注塑成型机的控制技术，实现注塑成型机结构优化，最终实现更高的注射及合模精度。此外，成型过程中微型塑件脱模时的夹持、输送、质量检测等也与注射机成为一体，使生产过程的自动化、智能化程度更高，进一步缩短成型周期、提高加工效率。 微注塑成型要求注射量小，因此螺杆直径要相应地减小，目前最小螺杆直径为12mm，更小的螺杆在注射过程中容易扭断，双阶注射系统中的注射柱塞最小为5mm，合模力可小至20kN，注射容积只有几立方厘米至零点几立方厘米。微型塑件质量从零点几克小至零点几毫克。 近年来，我国注塑成型机行业的技术进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备，以较小的投入，同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。香港理工大学微型系统科技中心研制的双阶微注塑成型机，可实现真空注射，注射速度可达1000mm/s，注射动作是向上注射，可避免排气不畅，且无需阀门控制；合模系统中四角均设有伺服器，能