摘要：在注塑機生產線中應用plc控制，具有結構簡單、程式設計方便、操作靈活、使用安全、工作穩定、效能可靠和抗干擾能力強的特點，是一種很有效的自動控制方式，是注塑生產實現高效、低成本、高質量自動化生產的發展方向。不但使注塑產品的質量和品質得到了嚴格的保證；而且還大大提高了生產效率和減輕工人的勞動強度，有著非常好的經濟效益和社會效益。
本文是利用plc中步進順控指令這種方法設計的一種既安全又實用的塑料注塑自動成型系統。
關鍵詞：plc 液壓缸電磁閥注塑機
隨著企業提出的高柔性、高效益的要求，人們在面臨規模更大、更複雜的生產勞動時，不僅費時費力，而且得不償失。因此，自動成型系統的出現並廣泛應用成為歷史的必然。材料成型裝置與計算機技術和智慧型技術相結合的智慧型材料成型裝置是今後的主要發展方向。
本文介紹的系統通過plc控制塑料注塑成型，不僅能夠省時省力，降低生產成本，減少裝置維護；而且提高了工作的可靠性，減輕工人勞動強度，有效的提高了生產效率。
一、塑料注塑成型裝置及其發展簡介
注塑成型是將塑料材料轉換成為塑料製品的一門工程技術。要實現這種轉變，就要研究在轉變過程中塑料的各種性質和行為與各因數之間的關係，從而採取合理的工藝和工程以製得質量良好的塑料製品。
注塑機，又叫注射成型機，是用於使熱塑性塑料或熱固性塑料經加熱熔融，並施加一定壓力，使高溫體充入模具，經冷卻而製成的有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料製品的重要成型裝置。
注塑機是隨著塑料工業的發展而興起的，最初的注塑機是參照金屬壓鑄機的原理設計的，主要用來加工醋酸維一類的塑料。直到2023年，才由德國布萊恩（braun）廠設計出第一台全自動駐塞式注塑機。隨著塑料工業的發展，注塑工藝和注塑機結構也不斷改進和發展。
到了2023年，注塑機的塑化裝置開始使用螺桿，2023年，第一台螺桿式注塑機問世，這是塑料工業的一大突破，大大推動了注塑成型加工的廣泛應用。
隨著塑料製品應用領域的不斷擴大，世界上對塑料成型機械的需求呈現攀公升的趨勢。在塑料成型行業中，注射成型是熱塑性或熱固性塑料製品的主要成型方法之一。在能源日益匱乏、生態環境日益惡化的今天，注塑機所消耗的能源越來越受到人們的重視和關注。
新型塑料的湧現和高精度注塑製品使用範圍的擴大，對注塑機的開發越來越緊迫和重要，隨著自動化和計算機技術的發展，西方工業發達國家已成功推出新一代全電子自動控制注塑機，不僅自動化程度高、易操作，而且生產效率和製品質量也大大提高。
由於注塑機的研究和開發周期長、投入大，在國內僅以某個廠家獨立開發封閉的注塑機相當困難，這一問題的關鍵是核心技術，尤其是注塑機控制系統技術掌握在國外廠商手裡，因此，要想在較短的時間內開發出經濟實用的全電子注塑機，須得另闢蹊徑，而近年來自動化領域的plc技術的興起，正好可以與注塑機相結合，便成了當今注塑機控制的一大熱點。
二、傳統電氣控制系統的不足
電氣控制系統主要是控制注塑機液壓系統中的電磁鐵得電和失電，控制液壓系統中油液流通方向，從而實現被控裝置的執行及工作過程。傳統的電氣控制系統是由繼電器—接觸器來實現其控制功能的。
在傳統的電氣控制系統中，使用者調整其控制功能十分困難，而且繼電器—接觸器壽命較短，在工作過程中易發生衝擊磨損，控制線路比較複雜，由於採用有觸點的開關動作，工作頻率低，觸點易灼傷，隨著使用年限的延長，故障率上公升，安全性和可靠性降低，維修費用增加；另外繼電器動作慢，定時不準確，系統控制精度差。
三、可程式設計控制器在注塑機上的應用
乙個注塑產品的質量除了要有好的材料和技術員的高超技術外，注塑產品的塑化流動和冷卻的溫度、壓力是否嚴格按照注塑工藝流程執行，及保證產品的各個工步的執行時間精確性都是決定注塑產品的質量和品質的重要因素。注塑成型機的關鍵在於能準確地重複產生過程的各種工藝條件，否則，產品的品質會一直隨條件的變化而變化。
在注塑生產線上採用自動化控制不但可以使注塑產品的質量和品質得到嚴格的保證，有效的減少廢品率，而且還可以提高生產效率和減輕工人的勞動強度，有著非常好的經濟效益和社會效益。
程式控制器型別注塑機電氣控制電路與一般注塑機電氣電路，在主電路、加熱電路上基本相同，只是在系統控制電路上有所不同。程式控制器電路採用以微機為核心的可程式設計控制器為主要部件，由輸入、輸出介面電路，液壓比例開關閥和電磁閥的驅動電路組成系統。應用中，可以通過微機或程式設計器將系統的使用者程式輸入或者修改，可程式設計控制器再將使用者程式翻譯成目標程式**，以供微處理器cpu單元以掃瞄的形式，根據輸入訊號，按使用者目標程式代號進行綜合處理。
輸出控制訊號去控制注塑機的動作順序、時間順序，完成注塑機注塑成型工藝要求。
四、控制要求
1．控制物件介紹
（1）控制原理
自動成型系統是由工作台、油缸a、b、c及相應的電磁閥和訊號燈等幾部分組成。該自動成型系統是利用油的壓力來傳遞能量，以實現材料（如：注塑成型，鋼筋）加工工藝的要求。
該自動成型系統是用plc控制油缸a、b、c的三個電磁閥有順序的開啟和關閉，以便使油進入或流出油缸，從而控制各油缸中活塞有序運動，活塞帶動連桿運動，給相應的擋塊乙個壓力，這樣就可以使材料成型。
（2）工作示意圖，如圖1和圖2所示 。
圖1 工作示意圖
圖2 工作示意圖
（3）控制要求
1）當原料放入成型機時，各油缸為初始狀態：y1=y2=y4= off，y3=on，s1=s3=s5=off，s2=s4=s6=on。
2）啟動執行當按下啟動按鈕，系統動作要求如下：
① y2=on,上面的油缸的活塞向下運動，使s4=off.
② 當該油缸活塞b下降到終點時，s3=on ，此時，啟動左油缸活塞a向右運動，右油缸活塞c向左運動，y1=y4=on時，y3=off，使s2=s6=off。
③ 當該油缸活塞a運動到終點時，s1=on ，並且油缸活塞c也運動到終點，s5=on 時，原料已成型，各活塞退回到原位。首先，油缸活塞a、c 返回，y1=y4=off,y3=on,使s1=s5=off。
④ 當油缸活塞a 、c回到初始狀態，s2=s6=on時，b返回，y2=off,使s3=off。
⑤ 當油缸活塞b返回到初始狀態，s4=on時，系統回到初始狀態，取出成品，放入原料後，按下啟動按鈕，重新啟動，開始下一工件的加工。
五、硬體選擇
1．plc型別選擇
可程式設計序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境而設計。它採用可程式設計序的儲存器，用來在其內部儲存執行邏輯運算，順序控制，定時，計數和算術運算等操作指令，並通過數字式和模擬式輸入和輸出，控制各種型別機械的生產過程。而有關的外圍裝置，都應按易於工業系統聯成乙個整體，易於擴充其功能的原則設計。
由於plc用軟體代替了傳統電氣控制系統的硬體，控制櫃的設計、安裝接線工作量大為減少。plc的使用者程式大部分可在實驗室進行模擬除錯，縮短了應用設計和除錯週期。在維修方面，由於plc的故障率極低，維修工作量很小；而且plc具有很強的自診斷功能，如果出現故障，可根據plc上指示或程式設計器上提供的故障資訊，迅速查明原因，維修極為方便。
plc控制系統是由訊號輸入元件（如按鈕、限位開關、感測器等）、輸出執行元件（如電磁閥、接觸器、訊號燈等）和plc構成。輸入元件接在plc的輸入端，向plc輸入指令訊號和被控物件的狀態訊號。輸出執行元件接在plc的輸出端，控制被控物件工作。
在本控制系統中，輸入點為7點輸出點為4點，考慮到系統的可擴充套件性和維修的方便性選擇模組式plc。由於本系統的控制可以是順序控制，選用德國西門子s7-200plc作控制單元來控制整個系統。
2．電磁閥
電磁閥是用來控制流體的方向的自動化基礎元件，屬於執行器；通常用於機械控制和工業閥門上面，對介質方向進行控制，從而達到對閥門開關的控制。電磁閥裡有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來檔住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然後通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機械運動。
電磁閥通過線圈驅動，只能開或關 ，開關時動作時間短。
電磁閥特點：
（1）外漏堵絕，內漏易控，使用安全。
（2）系統簡單，便接電腦，**低謙。
（3）動作快遞，功率微小，外形輕巧。
（4）調節精度受限，適用介質受限。
（5）型號多樣，用途廣泛
3．i/o位址表
根據系統的控制要求，確定plc外部輸入、輸出號位址分配，如表1所示。
表1 i/o分配表
六、梯形圖
預成型機操作規程
1 操作前先清洗圓桶內腔和外壁及運送帶，保證沒有其它物質和橡膠在裡面。2 開啟電源，開啟加熱器開關，並檢查加熱器溫度是否在設定在所需求上,並檢查水位。3 當加熱器溫度到設定值，預成型可以開始執行。4 根據產品選擇所需的口型，裝上預成型機頭。5 按下氣動按鈕，開啟成型機頭，向桶體及機頭擠出處均勻噴上油...
成型機常見故障處理方法
1.低壓報警 1.1 檢查模具內是否有異物。1.2 檢查低壓壓力設定情況，是否適當。1.3 檢查調模距離是否適當。1.4 低壓設定位置是否準確。1.5 機器動作順序是否正確，手動情況下必須先合模，再射座前進。2.熔膠量不足 2.1 檢查料筒是否沒有原料，或進料口堵塞。2.2 檢查料筒各段加熱是否正常...
安美EVA射出成型機的潤滑方案
整機潤滑部份分為 油壓系統 模站開合模潤滑系統 射槍移站潤滑系統 所需油品抗磨液壓油 極壓鋰基脂 中負荷工業齒輪油 抗高溫潤滑脂。一 油壓系統潤滑 一 eva注塑機液壓系統主要構成 油箱濾油器 葉片幫浦 儲能器 單向閥 電液比例閥 比例溢流閥 壓力繼電器 電磁換向閥 開合模油缸 增壓缸 進退座油缸 ...