0 引言

　　注塑機是一種用于塑料產品生產、加工的機械，是塑料生產行業大量使用的設備。注塑機原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿(或柱塞)的推力，將已塑化好的熔融狀態(即粘流態)的塑料注射入閉合好的模腔內，即通過噴嘴注入模具型腔，經冷卻固化定型后取得制品的工藝過程。注射成型是一個循環的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化一施壓注射一充模冷卻一啟模取件等等。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環。

1 系統要求

　　1.1 系統結構及主要參數

　　注塑機系統由兩臺電動機直接驅動。M1是合開模具電動機，控制模具型腔的打開與閉合，采用雙速三相鼠籠異步電動機，基本參數：PN=2.2kW，UN=380V，IN=5A；采用雙速電動機，低速是三角形接法，高速是雙星形接法。M2是注塑電動機，控制注塑桿的前進與后退，采用雙速三相鼠籠異步電動機，基本參數：PN=4.5kW，UN=380V，IN=9A；停車時，均采電磁離合器制動。工廠電網電壓等級UN=380V。系統結構如圖1所示。

圖1注塑機結構示意圖

　　1.2 PLC控制要求

　　用三菱FX2N系列PLC控制實現注塑加工的全自動功能過程，該全自動控制系統用一只啟動開關進行控制：由人工按下起動開關發出啟動命令后，首先啟動模具電動機正轉M1進行高速正轉合模，合模結束后，壓SQ2位置開關，Ml電動機低速正轉合模，延時2S后，電磁離合器制動3S，注塑電動機M2高速正轉起動，注塑桿快進，壓SQ4，M2電動機低速前進進行注塑擠壓延時10S，注塑擠壓結束，M12電磁離合器制動停車延時3s，M2反轉注塑桿快退壓SQ3，M2慢退且電磁離合器制動停車，延時30S進行保模，Ml高速反轉開模，壓SQI，M1電磁離合器制動停車，3s后取下注塑產品，再經過5s又自動開始下一周期的工作。如此周而復始進行工作，直到打開開關，完成當前周期工作后，注料桿、右模返回到原始位置，才能停止工作。

2 系統的硬件設計

　　2.1 主電路圖

　　根據系統全自動控制的要求，設計的主電路如圖2。

圖2注塑機控制主電路圖

　　2.2 I/O分配(圖3)

圖3 I／O分配圖

3 系統軟件設計

　　3.1 狀態轉移圖

　　注塑機全自動控制的過程是一個典型的順序控制，利用順序步進指令進行設計，設計的狀態轉移圖如圖4所示。

圖4注塑機全自動控制的狀態轉移圖

　　3.2自動狀態程序指令

　　根據圖4的狀態轉移圖寫出程序指令(表1)。

4 PLC控制的注塑機全自動控制程序的調試

　　起動PLC，按下開關SA，則XO得電，PLC輸出Y0,Y2,Y3，使與之對應的繼電器線圈得電，主觸點閉合，控制開合模電機的高速合模，后撞到左限位開關SQ2使X2閉合，PLC輸出YO,Y12控制電動機的低速合模，s后，Y10輸出使KM11得電動作，觸點閉合使得YC1得電，電磁離合器抱閘制動3s后，Y4,Y6,Y7輸出控制注塑桿快速下降后撞到下限位開關SQ4使X4閉合，PLC輸出YS,Yl3,控制注甥桿的低速下降并注塑擠壓10s后Y11輸出使KMl2得電動作，常開觸點閉合使YC2得電，電磁離合器抱閘制動3s，延時3s，PLc輸出Y5，Y6，Y7，控制注塑桿的快速上升后撞到上限位開關SQ3，使)(3閉合PLC輸出Y11，使KMl2得電動作，常開觸點閉合使Yc2得電電磁離合器YC2抱閘制動3s，注塑產品保模30s，PLC輸出Y1，Y2，Y3控制注塑機高速開模，后撞到右限位開關SQI使X1閉合YIO輸出使KM11得電動作，觸點閉合使得YCl得電，電磁離合器抱閘制動3s后再過5s進入下一周期。如此循環，直到斷開SA開關完成正在工作的那個周期停下。

5 結語

　　以上就是根據注塑機控制系統的要求，利用三菱FX2N系列PLC的順序控制指令進行全自動控制系統的硬件和軟件設計，設計了系統的狀態轉移圖，編寫了程序并進行調試。利用順序控制指令進行PLC設計方法簡單，思路清晰，程序可讀性好，程序修改方便。同時只要對系統的硬件和軟件進行少量的修改，就能完成注塑機的全自動、半自動、手動、單步、回原點等等更復雜的多種控制方式的PLC程序設計。