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震雄MJ55型号注塑机电气控制系统安装系（分院）： 机电工程系 专业班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 二一一 年 四 月 六 日注塑机电气控制系统的安装摘 要 注塑机又称啤机，它主要由四部分组成：电气部分、机械部分、液压部分和辅助部分。虽然种类繁多，品牌不一，功能各异，但最基本的工作原理是一样的。如注塑机成型循环动嘴：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。为完成这个循环，机械、电气及其它部件，都在这个循环周期内，围绕这个动作协调工作。电路设计要遵循动作图，机械运动要遵循，液压传动也要遵循。在完成整个动作循环后，周而复始的进行，就达到了自动状态。若用一部件来触发，如常用安全门来进行动作，成为半自动状态。电气、机械、液压关系非常密切，互相牵制，互相制约，另外，对成型产品也有很大影响。它们之间的关系如图3-1。电气 控制 液压驱动机械采集和反馈信号 图31注塑机控制方框图关键词：注塑机 系统 电气 循环 控制目 录摘要ABSTRACT2第1章 引 言5第2章 MJ55注塑机电气控制系统的组成及作用52.1 加热控制部分52.2 电动机及其控制部分52.3 顺序控制器部分.5 2.4 注塑机电气控制系统的作用.5第3章 MJ55注塑机电气控制系统的安装注意要点53.1.加热系统安装注意要点53.2电机安装注意要点53.3 电磁阀安装注意要点5第4章MJ55 注塑机机械、液压及辅助部分及作用74.1 注塑机机械部分及作用74.2 注塑机液压部分及作用74.3 注塑机辅助部分及作用7第5章 MJ55注塑机电子控制电路75.1 电子控制电路的总体结构75.2比例压力与比例流量电子放大板的原理 85.3 I/0电路板电路原理85.4 MJ55技术参数规格及总结95.5传统继电器型和可编程控制器型比较.第6章 注塑机的应用及未来前景1第7章 结束语11谢 辞11参考文献20第1章 引 言注射成型机是将热塑性或热固性塑料制成各种塑料制件的主要成型机械之一，简称注射机或注塑机。 第2章MJ55注塑机电气控制系统的组成2.1 加热控制部分温度控制部分在注塑机中，料简温度控制是十分重要的。如果温度过高，料筒中的塑料会发生分解而变质；如果温度过低会使塑料塑化不良，流动性变差，制品成型不好。 目前，注塑机采用的加热方式多是料简外紧固几段加热圈，每段加热圈的温度可独立控制。一般中型机多为四段或三段加热，不同机型规格，其加热段数不同，每段温度的高低可根据工艺需要而调整。 为了控制温度，首先要解决好温度检测问题，常用的温度检测元件是热电偶。 温度控制目前最普遍的是选用温度仪表。温度仪表的种类很多，从显示方法上讲，有指针式和LED数码管显示的；从温度设置上讲，有旋钮式和拨码盘式；从控制方式上讲，有二位式、PDI式、时间比例式。选取这些仪表的原则是要根据温度控制的精度要求、配套的热电偶、加热的控制机构、价格等方面来综合考虑。一般若控制精度要求不高时可采用二位式的控制仪表、加热控制用接触器开断来实现。对于温度精度要求较高时，特别是小注塑量、精密的注塑机，就需要选用则控制或时间比例控制的仪表。而此时加热控制的执行机构也应相应改动，如果控制仪表的输出是420mA电流的话，则要配用相应的晶闸管和相应的控制触发电路；如果控制仪表的控制输出是脉冲调宽方式的话，则要配用固态继电器或晶闸管触发电器，在这种情况下选用有触点开关是不允许的，因为开关太频繁了。随着微机技术在注塑机上的推广应用，使用微机同时控制几个温段的加热，越来越受到人们的重视。用微机控制加热温度，可以得到很高的温控精度。同时，可方便地达到具有超温度报警和低温度报警功能。2.2 电动机及控制部分电动机控制部分电动机的选取 电动机的选取是指对电动机的类型和容量进行选择，根据工作条件确定外壳和安装的型式，根据负载的转速和动力电压来确定电动机的转速和电压，根据负载的大小确定电动机的容量。注塑机电动机常常是以液压泵作为负载的。电动机的起动控制 电动机起动一般为宣接起动或减压起动，对小容量电动机可直接起动，容量较大的电动机，为了不造成电网上的波动，需要考虑减压起动。对于注塑机生产厂来说，由于难以确定用户的变压器容量，可以简单地把11kw电动机作为界限。减压起动方法较多，如电阻降压起动、电抗器降压起动、自耦变压器起动，星三角变换起动。在注塑机中较为常用的是星三角变换起动。2.3顺序控制器部分顺序控制器部分 顺序控制器是注塑机电控系统的核心。注塑机主要是用液压系统与控制器配套，使机器的执行机构(电动机、阀门等)按一定顺序来完成工艺过程。顺序控制器有继电器控制器，近代注塑机很多都采用了比例阀液压系统，在合模、开模、注射、保压等工步中分为几级，每级使用不同的压力和流量，以满足制品质量和整机运行稳定的需要。 在各工步之间的顺序转换中，有的以执行机构位置为条件，有的以时间为条件。 动作执行到位目前多采用限位开关、接近开关或位移传感器来检测。在继电器控制中，限位开关是作为触点来控制相应的继电器动作；而在微机控制器中，限位开关、接近开关是作为输入开关量点，位移传感器是作为模拟量来使用的。 时间控制多由计时器完成，在继电器控制中，多采用时间继电器，定时到后触点动作带动继电器动作；微机控制中则是利用其中内部的定时器来完成。从注塑机顺序控制器的发展来看，越来越多的注塑机控制器采用了可编程控制器和微机系统，并使用位移传感器、压力传感器等来代替限位开关、接近开关进行反馈控制等。2.4注塑机电气控制系统的作用电气部分的主要作用是：驱动油泵电机以供给液压部分的动力；供给电加热电源，并能自动控制注塑温度，供给调模电机电源，调校注塑机定模位置以及供给程序控制俄动作电源；程序控制，按动作循环图提供各种控制信号进行组合运算、放大、反馈并输出控制电压控制电磁阀线圈等负载。第3章MJ55注塑机电气控制系统的安装注意要点3.1加热系统安装注意要点MJ55注塑机料筒电热圈一般分为三段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的，如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低，则可能电热圈发生了故障，或导线接触不良，或电热丝氧化变细，或某个电热圈烧毁，这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划，看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁。3.2电机安装注意要点MJ55用的电机并非伺服电机且是是星三角接法如图：所以在最好在主回路中用空开以内星形与三角形运行时可能方向不一致。注意要点：1.安装过程中不可混接 2.安装中要确定螺丝是否拧紧，不可松。 3.安装中需切记接接地线.。 4.安装的电机需稳稳固定，以免噪音过大和螺丝震动掉落3.3电磁阀安装注意要点阀类元件的安装型式有管式、板式、叠加式和嵌入式等多种型式，型式不同，安装的方法和要求也有所不问。 叠加式集成是把阀体都做成标准尺寸助长方形，使用时将所用元件在座板上叠积，然后用拉杆紧因，其特点是，从根本上消除了阀与阀间的连接管路，故组成的系统更阂单、集中、紧凑，系统组装灵活，便于油路改进。(管式、板式阀现在已经使用较少。) 液压元件的安装方法和要求： 在产品说明书中均有详细说明。元件在出厂时已经过质量检查和性能试验，并用塑料塞将各油口封死。所附一定数量的密封备件均放入塑料袋内包装发运。使用前，应检查合格证书、使用说明和备件是否齐全，并检查有否包装不善、破损或有异物，油口有无打开。安装前最好用煤油清洗一次。安装时还应注意：各油口不要接错(一般元件各油口都有文字或代号标明)；安装机动控制阀对，一定要注意凸轮或坦块的行程以及和阀之间的距离，以免试车时撞坏；用法兰安装连接元件时，连接螺钉要拧得适宜，拧得过紧反而会使密封不良；某些网类已开有便于制造和安装的孔，安装后应将无用者堵死；安装后，各种元件的备用密封困应保管好，以备维修时更换使用。进口计量泵 安装液压阀时还必须注意以下几点：(1)安装前，对拆封的液压阀件应仔细查验合格证书和审阅说明书，必要时对阎的压力和密封性进行校验。(2)弄清楚阀的进油口和回油口的方位。(3)阀的安装位置无特殊规定时，应安装在便于使用、维修的位置上。方向控制阎安装应保持水平。(4)用法兰安装的阀件，螺钉不能拧得过紧，以免造成密封不良。(5)某些阀件开有便于制造和安装的孔，安装后应将无用孔堵死。(6)有些阀件安装时购置不到，允许用通过流量超过额定流量为40%的液压阀件代用。第4章MJ55 注塑机机械、液压及辅助部分及作用4.1注塑机机械部分及作用机械控制一般包括锁模部分、射胶部分和其它部分，如连轴器、安全门等。另外还涉及机械装置感应部分如安全门限位、机架、机铰等感应模块，光学解码器及齿条等机电信号采集部分。液压部分一般包括油泵、油管路及各类型的电磁阀体。最重要的是比例流量阀、比例压力阀和组合单元阀。辅助部分包括冷却泵及管路，油过滤器及润滑部分，自动上料系统和机械电气保护装置。机械部分的主要作用是：收控制阀作用退回具有压力、速度的液压推动各油缸动作，驱动机械部件动作，按照动作循环图进行动作。由受控阀驱动油电机使螺杆转动，产生射胶压力，进行注塑；机械各部件位置的信号采集，反馈给电气部分进行处理。液压部分的作用是：由油泵产生油压供给各电磁阀体及管路，产生工作压力及流量；由比例流量、比例压力阀驱动其它阀进行工作；液压阀圈均受电气控制而动作，并且配合机械部分来完成注塑工作。第5章 MJ55注塑机电子控制电路5.1电子控制电路的总体结构5.2比例压力与比例流量电子放大板的原理5.3 I/0电路板电路原理5.4 MJ55技术参数规格及总结震雄注塑机规格表Chen Hson Injecctor Specifications 说明DESCRIPTIONSUNITJM55MK-C射胶容量Swept Volumecm3664 螺杆直径Screw Diametermm.60 射胶压力Injection Pressurekgf./cm21478 螺杆行程Screw Strokemm.235 螺杆转速Screw Speed RangeR.P.M10-140 熔胶能力Plasticizing Capacitykg/hr.145 料斗容量Hopper Capacityl.70 射嘴行程Nozzle Travel Strokem.m.330 螺杆长度直径比Screw L/D Ratio20 锁模部分CLAMPING UNIT 锁模力Clamping ForceMp.218 开模行程Opening Strokemm.405 连接柱内距（水平×垂直）Space Between Tie Bars (H×V)mm.×mm.510×460 容模量（最薄-最厚）Mould Thickness (Min-Max)mm.225-500 模板最大距离Maximum Daylightmm.905 油压顶针推力Hydraulic Ejector ForceMp.5.5 油压顶针行程Hydraulic Ejector Strokemm.100 定位法兰直径Mould Register Hole (H7)mm.120 动力/电热POWER/HEATING  油泵马力Pump MotorKW.(HP)22.5(30) 电热量Heating CapacityKW.19 系统压力System Pressurekfg./cm2175 温度控制区No. of Temp. Control Zones3+1 其它OTHERS 循环时间Dry Cycle Timesec.1.8 占地面积Floor Spacem.×m.5.42×1.13 装箱尺寸Shipping Dimensionm.×m.×m.5.4×1.3×1.7 油缸容量Oil Tank Capacityl.450 机重Machine Weight (Dry)ton.5.6 说明DESCRIPTIONSUNITJM268MK-C 射胶部分INJECTION UNIT 射胶量（硬胶）Shot Weight (PS)oz.28 gm.795 射胶容量Swept Volumecm3888 螺杆直径Screw Diametermm.67 射胶压力Injection Pressurekgf./cm21550 螺杆行程Screw Strokemm.240 螺杆转速Screw Speed RangeR.P.M0-120 熔胶能力Plasticizing Capacitykg/hr.125 料斗容量Hopper Capacityl.64 射嘴行程Nozzle Travel Strokem.m.410 螺杆长度直径比Screw L/D Ratio20 锁模部分CLAMPING UNIT 锁模力Clamping ForceMp.268 开模行程Opening Strokemm.505 连接柱内距（水平×垂直）Space Between Tie Bars (H×V)mm.×mm.560×560 容模量（最薄-最厚）Mould Thickness (Min-Max)mm.200-640 模板最大距离Maximum Daylightmm.1145 油压顶针推力Hydraulic Ejector ForceMp.7 油压顶针行程Hydraulic Ejector Strokemm.125 定位法兰直径Mould Register Hole (H7)mm.120 动力/电热POWER/HEATING  油泵马力Pump MotorKW.(HP)30(40) 电热量Heating CapacityKW.18 系统压力System Pressurekfg./cm2145 温度控制区No. of Temp. Control Zones4+1 其它OTHERS 循环时间Dry Cycle Timesec.2.2 占地面积Floor Spacem.×m.6.4×1.5 装箱尺寸Shipping Dimensionm.×m.×m.6.53×1.7×2.2 油缸容量Oil Tank Capacityl.500 机重Machine Weight (Dry)ton.9.5 说明DESCRIPTIONSUNITJM368MK-C 射胶部分INJECTION UNIT 射胶量（硬胶）Shot Weight (PS)oz.39 gm.1108 射胶容量Swept Volumecm31237 螺杆直径Screw Diametermm.75 射胶压力Injection Pressurekgf./cm21583 螺杆行程Screw Strokemm.280 螺杆转速Screw Speed RangeR.P.M0-120 熔胶能力Plasticizing Capacitykg/hr.220 料斗容量Hopper Capacityl.100 射嘴行程Nozzle Travel Strokem.m.460 螺杆长度直径比Screw L/D Ratio18.5 锁模部分CLAMPING UNIT 锁模力Clamping ForceMp.368 开模行程Opening Strokemm.660 连接柱内距（水平×垂直）Space Between Tie Bars (H×V)mm.×mm.700×700 容模量（最薄-最厚）Mould Thickness (Min-Max)mm.260-700 模板最大距离Maximum Daylightmm.1360 油压顶针推力Hydraulic Ejector ForceMp.7.8 油压顶针行程Hydraulic Ejector Strokemm.150 定位法兰直径Mould Register Hole (H7)mm.150 动力/电热POWER/HEATING  油泵马力Pump MotorKW.(HP)37.5(50) 电热量Heating CapacityKW.20 系统压力System Pressurekfg./cm2145 温度控制区No. of Temp. Control Zones4+1 其它OTHERS 循环时间Dry Cycle Timesec.2.8 占地面积Floor Spacem.×m.7.5×1.7 装箱尺寸Shipping Dimensionm.×m.×m.7.65×1.9×2.3 油缸容量Oil Tank Capacityl.700 机重Machine Weight (Dry)ton.14 说明DESCRIPTIONSUNITJM468MK-C 射胶部分INJECTION UNIT 射胶量（硬胶）Shot Weight (PS)oz.555.5传统继电器型和可编程控制器型比较(1)传统继电器型包括传统的继电器控制箱、由数码电压转换器组成的电型控制柜、以及有关的信号检测及输出控制线路等。其中，数码电压转换器连接逻辑开关控制线路与模拟控制阀，将拨盘数字转换成模拟电压，并经比例放大器控制比例阀。信号输入及数值显示单元只能是数码拨盘电位计。在1987年以前，我国注塑机大多采用这种控制系统，目前仍有一定市场，而国外已完全淘汰。由于该系统采用导线连接方式，仅适用于某个固定的工艺流程，存在研制周期和调试时间长、修改不方便、寿命短、可靠性差、故障检查和寻错困难、控制精度低等不足，由此而制约了我国注塑机水平的提高，失去市场竞争力。这种系统结构简单，价格也相对便宜。(2)可编程控制器型PLC是以微处理器为核心的工业控制装置，30多年来先后经历了实用、成熟和加速发展三个阶段，形成三代产品。现代PLC具有以下功能：小型与大型化，高速、大存储容量；体系结构多样化，其中，小型PLC采用非总线式结构，大型PLC则采用自己的总线结构，还发展了以标准总线为基础的产品。网络系统分为低速和高速两种，不但可以级联，而且网上还可以兼容不同类型的PLC和计算机，组成控制范围很大的局部网络，构成基于PLC实现FA多层网络控制系统，并遵守制造制动化（MAP）协议。FA多层网络控制系统分为四级，包括实时控制级，进行顺序控制；协调控制级，用于协调各种机械的配合问题；PLC的装入，管理数据的采集和调度；数据处理，并由上级计算机处理各种数据；智能外围模块发展迅速，智能接口模块作为一个独立的系统，有独立的CPU、系统程序、存储器以及外界过程与控制系统总线相连的接口环节，并通过系统总线与控制器的CPU模板连接和交换数据，在CPU模板的协调管理下独立且并行工作。这类模板包括温度PID、高速计数、位置控制、联网通讯、远程I/O、模糊控制、编程协处理器、图形显示协处理器、网络协处理器等，有助于提高PLC的信息处理能力和孔子功能，保证PLC满足过程控制、批量控制的要求，并拓宽PLC的应用领域；编程与控制功能更强，采用多种编程语言，使得用户能够面向过程进行编程；集成可编程控制器（Integrated PLC,IPLC）能够运行DOS，包括1998年美国A-B公司推出的IPLC-Pyramid Integrator,1994nian 奥地利B&R公司推出的可编程计算机控制器(PPC)。其中，PPC兼有PLC和工业控制计算机(IPC)的功能，采用多吃力和模块化结构，具有多任务分时操作系统，以及良好的开放性、网络通讯能力和高度的安全性，采用PG200图形编程系统，利用PL2000面向控制的结构化高级语言编程。PLC完全能够代替电气系统中的继电器部分，具有性能优良、价格低、指令系统简单易学、以及方便操用使用和维护管理的要求不高等特点，与模拟电压输出装置（数码电压转换器、电位计等）结合，可用来对注塑机进行定值控制。其中，数据处理和产生缓冲、斜坡信号由其他辅助功能完成。PLC采用程序存贮方式，具有修改方便、结构小巧、可靠、反应灵敏、运行速度快等特点，不仅可以进行开关逻辑控制，同时，具有模拟量（如压力、流量等）闭环控制功能，借助液晶或数码显示管和键盘设定、修改工艺参数，监测生产过程，极大的提高了注塑机的整体水平，使之能够达到国外同类产品20世纪80年代初的水平。第6章 注塑机的应用及未来前景注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。三、注塑机控制技术发展趋势目前世界发达国家的注塑机控制技术比?CRT或LCD显示屏的过程监控，并通过多重处理将尽可能多的处理工作分配给外围装置完成，以提高注塑机内的通讯能力，减轻主控部分负荷。这在一定程度上代表了注塑机控制技术的未来走向。展望未来，相信随着控制技术的不断发展与完善，将使注塑机朝着自动化、节能化、智能化、无人化等方向发展。如采用计算机数字化控制和程序化控制，使注塑机具有自动控制、自动诊断、自动调节、自动补偿功能；控制系统实行模块化、集成化；采用成组技术，实施多台注塑机的群控第7章 结束语论文在这份毕业论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！ 谢辞本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助在三年的学习期间，得到班主任刘萍老师、蒋敏室友孙杰杰、孙挺、王焕、吴奇、苏永强的关心和帮助，在此表示深深的感谢。没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的毕业设计的，同窗之间的友谊永远长存！最后更要感谢我不厌其烦的给我查看修改的范进桢导师！导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！参考文献1 震雄集团.震雄注塑机培训教材M.2 李忠文、陈巨. 注塑机操作与调教实用教程M. 北京：化学工业出版社，2007.3 石固欧. 机械设计基础M. 北京：高等教育出版社,2007.4 吴振顺. 液压控制系统M. 北京：高等教育出版社,2004.5 舒飞. AutoCAD2005电气设计M. 北京：机械工业出版社，2007 6 吴奇. 传感器与自动检测技术M. 北京：高等教育出版社，2008.7 圭压主编 姜福祥审。液压与气压传动M.北京：机械工业出版社，20088 浣喜明. 姚为正.电力电子技术M. 北京：高等教育出版社，2008.9 王慧玲、刘炳辉. 电路基础M. 北京：高等教育出版社，2007.10 机械制图 作者：刘力 出版社： 高等教育出版社 年份：2002第 20 页 共 20 页