PLC在多工位EVA注塑机系统中的应用和设计-开题报告

一、文献综述

（一）国内研究现状

EVA注塑机是生产以EVA原料为主以及其它材料为辅，配合模具注塑成型生产出各种类型的塑料制品的自动化设备。EVA注塑机尤其在制鞋行业应用最为广泛。近年来，中国制鞋业迅猛发展，鞋类产品年生产总量已占世界产量的51％；与此同时，中国制鞋机械设备业也得以快速成长,年销售额每年都以20％的速度增长。

控制系统是注塑机控制系统的一个重要部分，其性能的优劣对整机有着至关重要的影响，随着电子技术和计算机技术的迅速发展，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。 

早期的注塑机由于当时的条件或成本限制多使用单片机、继电器电路控制，其故障率高、维修周期短、设备工作效率低。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、促进生产线的柔性化和集成化，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争。

现阶段国内注塑行业也有开始出现一些多工位EVA注塑机。但其控制系统主要是集中式控制，射座站点以及各个模具工位站点的电源、IO以及传感器等各种仪表都是连接到PLC主控制柜。缺点有：主控制柜尺寸过大、电缆电线成本过高、故障率高、出现故障时线路不易排查。而且液压系统主要是采用比例控制阀来控制，不仅需要增加模块硬件成本，而且压力控制不稳定、精确度不够高。

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（二）国外研究现状

国外的模具工业起步比较早，发展也比较靠前，技术也比较成熟,现在注塑成型技术在向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。例如：意大利PRESMA公司的10工位EVA交联发泡注塑机，由1台移动射座和直线并列排列的10套注塑模具组成，移动射座依次被移动到注塑模具前进行注射成型，被注塑后的模具完成合模、定型、开模、取出制品等工序，这些工序全部由PLC自动控制。这套交联发泡注塑机将中型塑料制品注塑成型过程连续化，系统集成化。提高了注塑机的生产效率。

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本课题致力于设计一套分布式PLC注塑机集成控制系统。采用西门子最新型1500系列PLC为主CPU通过Profinet总线与分布在各模具工位和射座站点远程分布式IO进行通讯来实现控制。不仅大大节省了电缆成本；也减少了设备空间以及减少了设备故障率；提高了故障排查效率，减少了设备在生产过程中的停机时间。液压系统采用了注塑专用液压伺服控制器来控制调整液压系统压力，控制更简单、精确。

二、范文提纲

绪论

课题研究的目的和意义

相关技术概况

可编程序控制器的概述

注塑机控制系统简介

温度、压力传感器简介

本课题的主要内容

注塑机控制系统的分析

注塑机的机械结构

射座部分

合模部分

液压系统

控制系统

注塑机控制系统原理

注塑机控制系统工艺要求

安全门开启与闭合

安全杆的顶出与缩进

模具的开启与闭合

模具堵料与抽真空

射座的左右移座

射座上射枪堵料的开启与关闭

射座上射枪入料

射座的座进与座退

注射

硫化保压

注塑机控制系统的硬件设计

PLC选型的方法

机型选择的原则

PLC容量选择

I/O模块的选择

确定I/O点及选择PLC

可编程控制器控制系统I/O点数估计

PLC的I/O分配表

元器件选型

塑壳断路器与微型断路器选型

温度传感器的选型

温控仪的选型

固态继电器的选型

液压控制阀的选型

液压泵与电机的选型

液压伺服驱动器的选型

触摸屏的选型

行程开关与接近开关的选型

交流接触器的选型

电子尺的选型

注塑机控制系统的接线图

注塑机控制系统架构图

PLC的I/O系统配置图

控制系统的软件设计

系统工艺流程图

系统的程序设计

射座的程序控制

模具工位的程序控制

PLC注塑机控制系统的总体程序

触摸屏的画面及程序设计

注塑机控制系统的抗干扰措施

概述

抗干扰措施

三、参考文献

[1]叶瑰昀.自动控制元件 [M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社.2002.08

[2]钟汉如.注塑机控制系统[M].北京：化学工业出版社,2003.12