目 录
引言 .............................................................................................................................................................. 1 第一章 注塑机控制系统的分析
1.1 注塑机控制系统原理 ................................................................................... 错误！未定义书签。
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PLC .................................................................................................................. 3 2.1.1可编程控制器控制系统I/O地址分配 ...................................................................................... 3 2.2 注塑机控制系统的接线图 ............................................................................................................. 4 2.2.1 注塑机控制系统的整体接线示意图 ......................................................................................... 4 2.3 注塑机控制系统的抗干扰措施 ..................................................................................................... 6
第三章 控制系统的软件设计
3.1注塑机的控制要求及控制方案 ...................................................................................................... 8 3.2 系统的程序设计 ............................................................................................................................. 9 3.2.1 注塑机的温度控制 ..................................................................................................................... 9 3.3 STEP7—Micro/WIN V4.0编程软件 .............................................................................................. 9
3.3.1 PLC注塑机控制系统的程序创建 ...................................................................................... 9 3.4 控制程序的调试 ........................................................................................................................... 10 3.4.1 调试条件 ............................................................................................................................. 10 3.4.2 调试步骤 ............................................................................................................................. 11
课程设计总结 ....................................................................................................................................... 10 参考文献 ................................................................................................................................................. 15
引言
塑料注射成型机（简称注塑机）是一集机、电、液于一体的典型系统。由于注塑加工能够一次成型形状复杂的塑料制品，同时可供加工的塑料种类也非常多，具有效率高、后加工量少、适应性强等诸多优点，因而自问世以来，发展非常迅速。目前，注塑加工已成为塑料加工最为主要的加工方法[1]。PLC 是上世纪60 年代末发明的工业控制器件，诞生之初主要被用于生产线及大型机械的控制。随着计算机技术的飞速发展，PLC的软、硬件技术也取得巨大进步，以PLC为核心的控制系统的成本迅速下降，极大地拓展了其工业应用的范围。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。SIMATIC S7-200作为一种通用型的小型PLC 系统，它具有运算速度快、存储器容量大、功能强、可靠性高等优点， 被广泛运用于各种有自动化控制要求的场合。将其用于注塑机液压系统的自动控制实现或改造，失为一种既经济又切合实际的解决方案。
第一章 注塑机控制系统的分析
1.1 注塑机控制系统原理
注塑机是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态的注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。
注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。
跳转与循环是选择性分支的一种特殊形式。若满足某一转移条件，程序跳过几个状态往下继续执行，这是正向跳转；或程序返回上面某个状态再开始往下继续执行，这是逆向跳转，也就是本次工程用到的循环。注塑机控制系统的原理框图如图1所示。
可编程控制器 S—7200 开关信号输入 热电偶模拟信号输 中间继电接触器 液压系统控制信
油泵控制信号 图1注塑机控制系统原理框图
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PLC
2.1.1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CPU221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，便于系统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、模块与模块之间的信号联系，合理地安排I/O地址，减少它们之间的内部连线。
S-7200的控制开关的触点表如表1所示。
表1 I/O地址输入分配表
输入 I0.0 启动按钮 Q0.0 输出 电磁阀YV1 T37 其他 延时10s I0.1 原点SQ1 Q0.1 电磁阀YV2 T38 延时5s I0.2 限位开关SQ2 Q0.2 电磁阀YV3 I0.3 限位开关Q0.3 电磁阀