注塑機(jī)電氣控制中PLC的應(yīng)用分析

【摘 要】社會(huì)經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，PLC技術(shù)在工廠自動(dòng)化方面得到了很好的發(fā)展。而在工廠的注塑機(jī)中，電氣控制部分會(huì)為其工作可靠性與安全性帶來很大影響。而將PLC應(yīng)用于注塑機(jī)電氣控制中有利于解決這一問題，本文主要對(duì)這方面的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】注塑機(jī)，電氣控制，PLC，應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步為工廠帶來很好的技術(shù)支持，PLC技術(shù)就是其中一種。如今注塑機(jī)電氣控制存在的安全隱患亟需得到解決，PLC可以對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行良性的技術(shù)改造，從而提升其產(chǎn)品性能，以確保注塑機(jī)更加安全可靠。

一、 注塑機(jī)概述

注塑機(jī)可以對(duì)各種熱固性或者熱性塑料進(jìn)行加工，也就是制造塑料制品。當(dāng)顆粒狀的原料被螺桿或者柱塞等壓進(jìn)料筒里，然后經(jīng)過加熱熔化，再加以一定的注射速度與壓力，將其注射到模具里，從而可以在保壓之后凝固而形成塑料制品。注塑機(jī)的工作方式主要有兩種，即手動(dòng)和自動(dòng)循環(huán)。其中，手動(dòng)操作就是指將自動(dòng)開關(guān)或者手動(dòng)開關(guān)打到手動(dòng)擋處，從而讓整個(gè)注塑機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)工作狀態(tài)。而自動(dòng)循環(huán)則包括半自動(dòng)、全自動(dòng)兩種。通常都會(huì)通過安全門閉合來進(jìn)行半自動(dòng)的啟動(dòng)，也就是當(dāng)工件加工完畢，注塑機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止，安全門重合之后，再將下一個(gè)循環(huán)啟動(dòng)起來。而全自動(dòng)則主要是通過間隔延遲定時(shí)器來啟動(dòng)，只有達(dá)到間隔時(shí)間時(shí)，下一個(gè)循環(huán)才會(huì)啟動(dòng)。但是半自動(dòng)和全自動(dòng)都有一個(gè)初始啟動(dòng)條件，即開模狀態(tài)，頂推器應(yīng)該處于初始位置，否則無法啟動(dòng)。

二、注塑機(jī)電氣控制存在的問題分析

注塑機(jī)在工作的過程中，需要完成一系列的工序，即先閉模，然后射臺(tái)前進(jìn)，進(jìn)行保壓和預(yù)塑，再射臺(tái)后退，開模，頂針前進(jìn)以及頂針后退等等。而在進(jìn)行注射與保壓這兩項(xiàng)工序時(shí)，需要注意的是，應(yīng)該延長一定時(shí)間。具體工作過程如下：當(dāng)注塑機(jī)開始工作的時(shí)候，會(huì)先將安全門關(guān)上，再按下其啟動(dòng)按鈕，完成注塑機(jī)閉模這一工序。完成閉模之后，壓下閉模終止限位開關(guān)，再進(jìn)行下一道工序，即射臺(tái)前進(jìn)，其射臺(tái)動(dòng)作到前進(jìn)終止限位開關(guān)時(shí)，會(huì)被壓下。這個(gè)時(shí)候，注塑機(jī)會(huì)進(jìn)行注射動(dòng)作，并且將時(shí)間延長一秒。下一道工序則是注塑機(jī)的保壓動(dòng)作，將其時(shí)間延長兩秒，再進(jìn)行預(yù)塑，直到加料限位開關(guān)被壓下。這個(gè)時(shí)候，射臺(tái)會(huì)開始后退，直到后退終止限位被壓下。注塑機(jī)進(jìn)行開模，直到其終止限位開關(guān)被壓下，再頂針前進(jìn)，同樣直到相關(guān)終止限位開關(guān)被壓下。頂針后退，最后直到后退終止限位開關(guān)而被壓下，工作周期結(jié)束。

注塑機(jī)中有一個(gè)電氣控制系統(tǒng)來對(duì)液壓系統(tǒng)的電磁鐵失電和得電現(xiàn)象進(jìn)行控制，并且對(duì)液壓系統(tǒng)的油液流通方向進(jìn)行控制，以確保被控設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。而在電氣控制系統(tǒng)中，主要通過繼電器-接觸器來發(fā)揮其控制功能，操作者對(duì)其功能進(jìn)行調(diào)整具有一定難度。而且繼電器-接觸器的壽命比較短，容易在工作的過程中受到?jīng)_擊，從而導(dǎo)致磨損。另外，電器控制系統(tǒng)的控制線路具有一定的復(fù)雜性，其開關(guān)動(dòng)作是有觸點(diǎn)的，工作效率并不高，而且觸點(diǎn)還比較容易灼傷。電氣控制系統(tǒng)的使用年限越長，其發(fā)生故障的概率也會(huì)漸漸增大，從而降低了可靠性與安全性，也增加了維修費(fèi)用。除此之外，繼電器的動(dòng)作比較慢，而且不能進(jìn)行準(zhǔn)確的定時(shí)，具有較差的控制精度。

三、PLC在注塑機(jī)電氣控制在中的應(yīng)用分析

要解決注塑機(jī)的電氣控制問題，則需要對(duì)其相應(yīng)比較傳統(tǒng)的系統(tǒng)進(jìn)行改造。因此，可以將PLC技術(shù)應(yīng)用于注塑機(jī)的電氣控制系統(tǒng)中。注塑機(jī)在工作過程中，主要有四種操作模式，即手動(dòng)操作模式、點(diǎn)動(dòng)操作模式、半自動(dòng)操作模式以及全自動(dòng)操作模式。首先，在手動(dòng)操作模式下，相關(guān)操作人員按下操作按鈕時(shí)，注塑機(jī)就會(huì)對(duì)應(yīng)動(dòng)作一個(gè)工步。當(dāng)結(jié)束一個(gè)工序步之后，注塑機(jī)運(yùn)行停止。相關(guān)操作人員會(huì)再按操作按鈕，使得下一個(gè)工序順利進(jìn)行。這種手動(dòng)操作指令會(huì)隨著相關(guān)人員的操作而運(yùn)行，如果動(dòng)作停止，那么注塑機(jī)就會(huì)自行結(jié)束生產(chǎn)行為。而在點(diǎn)動(dòng)操作模式下，相關(guān)操作人員在按下操作按鈕時(shí)，注塑機(jī)就會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)動(dòng)作，但按鈕一般被松開，其動(dòng)作就會(huì)停止。在半自動(dòng)操作模式下，并不能進(jìn)行循環(huán)生產(chǎn)，當(dāng)一個(gè)工作周期結(jié)束之后，就會(huì)自動(dòng)停止生產(chǎn)行為，其過程和自動(dòng)操作模式相同。在全自動(dòng)操作模式下，當(dāng)操作人員將按鈕啟動(dòng)之后，注塑機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入生產(chǎn)周期，而且可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn)。

通過采用光電位置傳感器來對(duì)塑料制品進(jìn)行檢測(cè)。如果檢測(cè)到塑料制品落下了，那么就會(huì)進(jìn)行下一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。若是沒有檢測(cè)出來，則意味著該產(chǎn)品的工作周期還沒有結(jié)束，PLC需要等待。

將PLC應(yīng)用于注塑機(jī)的電氣控制系統(tǒng)中，改變了傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)模式。PLC控制系統(tǒng)會(huì)首先輸入信號(hào)，再通過可編程序控制器來輸出信號(hào)，對(duì)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的開模和閉模、注塑座、注射保壓、調(diào)整模塊成型以及繼電器控制等功能模塊進(jìn)行了改進(jìn)。在PLC電氣控制系統(tǒng)中，輸入信號(hào)包括2個(gè)安全門開關(guān)、6個(gè)行程開關(guān)、壓力繼電器觸點(diǎn)、自動(dòng)循環(huán)起動(dòng)和停止按鈕、工作方式選擇開關(guān)、10個(gè)工步手動(dòng)按鈕等。注塑機(jī)的執(zhí)行器則包括八個(gè)電磁閥?？梢愿鶕?jù)輸入口和輸出口的數(shù)量來選擇合適型號(hào)的PLC，從而交流供電，通過繼電器輸出。在設(shè)計(jì)PLC梯形圖時(shí)，應(yīng)該采用步進(jìn)指令編程。通過合理的方式對(duì)啟動(dòng)、停止動(dòng)作與運(yùn)行方式進(jìn)行處理，可以在比較短的時(shí)間內(nèi)根據(jù)控制要求來編制合適、簡練易懂的程序。

PLC應(yīng)用在注塑機(jī)電氣控制中，元器件和接線都比較少，故障發(fā)生率比較低，使用壽命比較長。因此，注塑機(jī)的電氣控制系統(tǒng)通過PLC技術(shù)改造之后，其可靠性與安全性都得到了很大提高，而且柔性比較好。當(dāng)工藝程序出現(xiàn)變更現(xiàn)象，或者故障循環(huán)被改變時(shí)，只需要對(duì)其用戶程序進(jìn)行改變，不必再重新安裝，具有更加突出的靈活性與便利性。另外，將PLC應(yīng)用在注塑機(jī)電氣控制中，還可以減少投資，提高工作效率，其經(jīng)濟(jì)效益也相應(yīng)提高。PLC技術(shù)的應(yīng)用，使得注塑機(jī)電氣控制系統(tǒng)趨向小型化，而且操作也趨向簡單化，控制趨向智能化，其性能價(jià)格比比較高，具有良好的推廣與應(yīng)用意義。

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