一、 课题名称：三菱fx2n（或西门子）plc在注塑机控制系统的应用。
二、 指导教师：华满香
三、设计内容与要求。
1．课题概述。
注塑机是一种用于塑料产品生产、加工的机械，是塑料生产行业大量使用的设备。其工作原理是：将塑料原料（聚丙烯和聚氯乙烯等）加热溶化后，将其挤压入成型模具内成形，冷却以后，打开模具，即可得到所需的产品。
注塑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，我们课题要求用三菱fx2nplc实现以上控制过程，且控制系统要求有自动功能、半自动功能和手动功能。
工作状态能在信号显示板上显示、能方便的操作面板上操作。
2．设计内容与要求。
1）注塑机示意图如下：
该系统由1－床身、2－信号指示板、3－操纵板、4－控制屏、5－注塑电动机、6－合、开模电动机、7－减速器、8－齿轮传动装置、9－料桶、10－加热器、11－注料杆、12－合--开模传动链－模具等组成。
注塑机由两台电动机直接驱动。m1－注塑电动机、m2－合开模具电动机：均采用双速电动机。注塑电动机、模具电动停车时，均采电磁离合器制动。
2）工作过程说明。
1）模具电动机正反转实现合模和开模。
合模时：模具电动机先高速正转进行快速合模，当右模接近左模时，模具电动机转入低速运行进行合模。合模结束时：为了做到准确停车，电动机采用电磁离合器制动停车。
开模时：模具电动机高速反转进行快速开模，开模结束时：为了做到准确停车，电动机采用电磁离合器制动停车。
２）注塑电动机正反转实现注料杆上升和下降。
注料杆下降：注塑电动机先高速正转，注料杆快速下降，当注料杆接近挤压位置时，电动机转入低速运行，此时注料杆低速下降进行注塑挤压。注料杆下降结束时：
停车时，为了做到注料杆准确定位，电动机采用电磁离合器制动停车。
注料杆上升：注塑电动机高速反转，注料杆快速上升。
注料杆上升结束时：为准确停车，电动机采用电磁离合器制动停车。
3）塑料原料加热溶化。
用人工将一定量的塑料原料加入到料筒中，料筒中的塑料原料在加热器的作用下经过一段时间（大约一分钟左右）加热后融化，此时即可将其挤入模具成型。
4）塑料原料加热溶化时间。
注塑机可以对很多不同的原材料（例如：聚丙烯、聚氯乙烯、abs原料等）进行生产和加工，由于原材料的性质不同，所以加热熔化的时间长短也不一样。这就要求加热的时间长短可以根据材料的性质不同进行调整。
5）加热温度加热器。
温度加热器用于对原材料进行加热，温度的高低通过改变加热器两端的电压高低来实现，要求温度的高低可以调整。
6）保模时间。
高温原材料挤入模具后，需要在模具中冷却一段时间，让其基本成型后才能打开模具，这一段时间为保模时间。由于产品的大小和原材料的性质的不同，不同产品的保模时间长短有所不同，这就要求保模时间长短可以调整。
7）位置的确定。
各个运动部件运动位置由行程开关来确定。右模：sq1，左模：sq2，上杆sq3，下杆：sq4
3）控制要求。
控制系统要求有自动功能、半自动功能和手动功能：
1）自动功能：自动功能用一只启动按钮和一只停止按钮进行控制。
自动功能：由人工按下起动按钮发出启动命令后，首先启动模具电动机正转进行合模，合模结束后，再启动注塑电动机正转实现注料杆下降进行注塑挤压，注料杆下降结束后，延时1~2秒钟后，塑料杆上升，同时，经过一段时间的保模处理后，模具电动机反转进行开模工作，右模退回原位延时5秒钟，又自动开始下一周期的工作。如此周而复始进行工作，直到发出停止命令。
按下停车按钮后，要求必须完成当前周期工作后，注料杆、右模返回到原始位置，才能停止工作。原始位置：注料杆位于最上方；右模位于最右边。
2)半自动功能：
由人工按下起动按钮发出启动命令后，完成一周期工作后返回到原始位置停止工作。
3)手动功能：
要求各种运动能单独手动操作，以利于系统的安装调试和检修保养。
信号显示板、操作面板、控制屏的位置见注塑机示意图。
4）基本技术参数。
1）模具电动机采用双速三相鼠笼异步电动机，基本参数：
pnkw三角形--双星形。
２）注塑电动机采用双速三相鼠笼异步电动机，基本参数：
pnkwａ 三角形--双星形。
3）工厂电网电压等级un=380v
5）设计的内容与要求。
1）分析系统的工艺过程，和控制要求，拟定控制方案，说明系统的作用、原理（本系统采用三菱fx2n系列plc控制）。
2）设计系统的主电路。
3）设置、分析该系统的输入、输出信号，并且绘制出信号转换关系表。绘制系统的输入、输出端子分配表。
4) 设计手动、全自动/ 半自动运行三种种功能的梯形图。
5）编制程序清单。
6）模拟上机调试：模拟当各信号输入时，plc机输出是否正常。
7）进行系统的工艺设计，画出信号指示板、操纵板、控制屏的元件布置图。
8）确定系统的基本配置，选择配置的元器件，列出电气元件明细表。
四、设计参考书。
工厂电气控制设备》 《电工手册》
《小型可编程控制器实用技术》 《三菱fx2plc使用手册》
工厂电气控制设备实验与设计指导》 《可编程控制器应用技术》
五、设计说明书要求
1. 封面。
2. 目录。
3. 内容摘要(200~左右，中英文)
4. 引言。
5. 正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证，设计结果说明及特点）
6. 结束语。
7．附录(参考文献、图纸、材料清单等)
应完成图纸：将注塑机主电路、i/o分配图、梯形图绘制在2＃图纸上。
六、毕业设计进程安排
1．熟悉任务书、确定方案0.5周。
2．熟悉系统的结构、原理工作过程：0.5周。
3．plc系统硬件和软件的设计：5周。
4．系统程序的调试：1周。
5．图纸的绘制：1周。
6．设计说明书的襈写：1.5周。
7．答辩准备：0.5周。
七、毕业设计答辩及**要求)
1． 毕业设计答辩要求。
答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业**、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。
学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2． 毕业设计**要求。
文字要求：说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。
图纸要求：按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。
曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
2023年5月。
铁道自动化093
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