武汉工程大学 毕业设计（ 论 文）
论文题目学 号学生姓名专业班级指导教师总评成绩
基于PLC的注塑机控制系统设计 11自动化02 文小玲
2015 年 5 月 15 日
武汉工程大学 邮电与信息工程学院毕业设计(论文)
摘 要
注塑机控制系统是注塑机整机的一个重要组成部分，其性能优劣对整机至
关重要。本论文首先确定了注塑机控制系统的设计方案及思路，经过与单片机控制、微机控制、继电接触器控制等控制系统相比较，决定采用PLC来实现对注塑机的控制。确定了PLC输入和输出接口的属性，将注塑机的所有检测开关、限位开关、手动操作开关和主令开关等进行确切的分类和编号，从而确定了I/O口的数量。根据输入输出的数量、类型确定PLC的型号为FX2N-MR，完成了注塑机主电路和控制电路等硬件电路的设计。软件设计方面，根据注塑机各个动作制出注塑机的工艺流程图，根据此工艺流程图，设计出注塑机的动作流程图；根据动作流程图，写出注塑机的状态转移图，并依据状态转移图写出步进梯形图。
关键词：注塑机; 可编程控制器; 控制系统; 状态转移图; 步进梯形图
I
武汉工程大学 邮电与信息工程学院毕业设计(论文)
Abstract
The control system of injection molding machine is an important part of the
whole machine, the pros and cons of the performance of the machine is essential. In this thesis, I determine the design and ideas of the control system of the injection molding machine firstly. According to the comparison with the single-chip control, the computer control and the relay contractor control, PLC is chosen to control the action of the injection molding machine. When the properties of the PLC input and output interface is determined, I classify and number the detection switch, limit switch, manually operated switch and master switch of the injection molding machine in order to determine the number of I/O put. Based on the number and types of input and output, we could determine the model of the PLC is the FX2N-MR. Then the design of the main circuit and the control circuit is completed. According to each action of the injection molding machine, the process flow diagram is worked out. Then the action flow diagram of the injection molding machine is completed according to the process flow diagram. At last, we could work out the state transition diagram according to the action flow diagram, and write down the stepladder in accordance with the state transition diagram.
Keywords: Injection molding machine, Programmable logic controller,
Control system, State transition diagram, stepladder
II
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目 录
摘要 ............................................................................................................. I Abstract ..................................................................................................... II 1．绪论
1.1 课题研究的意义 ............................................................................................ 2 1.2 课题的主要内容 ............................................................................................ 3
2．注塑机控制系统的工艺过程
2.1注塑机的结构 .................................................................................................. 4 2.2系统工艺各流程的要求 .................................................................................. 5 2. 3系统工艺总流程图 ......................................................................................... 7
3．注塑机控制系统的总体设计
3.1 系统总体设计 ................................................................................................ 8 3.2 系统硬件设计 .............................................................................................. 10 3.3 系统软件设计 .............................................................................................. 24
4. 课题总结 .............................................................................................. 34
致谢 ........................................................................................................... 35 参考文献 .................................................................................................. 346
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1 绪 论
1.1 课题研究的意义
注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品的特点，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。在塑料工业迅速发展的今天，注塑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。
注塑机控制系统是整机的一个重要部分，其性能的优劣对整机有着至关重要的影响。早期的注塑机由于当时的条件或成本限制多用继电器电路控制，其故障率高、维修周期短、设备工作效率低。传统中、小型注塑机的电气控制系统大多采用继电器和开关阀控制。这种控制方法接线复杂、自动化程度低，故障率高且不方便维修， 尤其是缺乏柔性。即当系统的生产工艺或对象改变时，原有的接线和控制柜则必须要进行改变，系统的灵活性差。PLC（可编程控制器）不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理的功能，真正成为一种计算机工业控制装置。PLC的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，所以在工业发达国家，PLC在其自动化设备中的比例占首位。近年来，我国的PLC技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段，并且在许多工业领域取得了良好的经济效益和社会效益。
目前，国外注塑机控制系统系透过多个微处理器分工，融合先进的硬件及软件技术而成。控制系统的设计，特别注重机器与操作者的沟通，使操作者更容易掌握及发挥机器的各项功能。多种语言显示功能，突破了语言障碍。此外，还配置了许多高级的控制功能。例如，塑料注射模腔过程专家系统、智能识别模腔塑料注射保压点切换、自动设定注射压力参数和注射速度参数、智能调校锁模参数等。
与发达国家相比，中国的精密注塑机控制系统开发研究显得微乎其微。在技术研究上投入的人力、物力较小，而这方面的技术研究涉及面广，牵涉机械设计、液压传动系
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