吹塑機(jī)是塑料加工行業(yè)的主要設(shè)備,集機(jī)、電、液技術(shù)于一體,能在對(duì)各種塑料進(jìn)行加熱、融熔、攪拌、增壓后,將塑料流體注入模具內(nèi),完成工件的一次注塑成型。整個(gè)注塑成型過(guò)程通過(guò)各種電器元件及電器儀表、電器設(shè)備來(lái)控制。傳統(tǒng)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)通常采用繼電器接觸器系統(tǒng)加溫控儀表實(shí)現(xiàn),但是由于繼電器系統(tǒng)設(shè)備體積大,可靠性低,維護(hù)不方便,導(dǎo)致該系統(tǒng)控制精度、控制靈活性差、操作不直觀、故障不易分析。
為此,在控制系統(tǒng)中,可采用抗干擾能力強(qiáng),工作可靠性高、使用維護(hù)方便的PLC 作為它的主控元件,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和半自動(dòng)注塑。
1. 吹塑過(guò)程分析塑料的注塑成型是將粒狀或粉狀塑料從注塑機(jī)的料斗送入機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化后,在注塑機(jī)的柱塞或移動(dòng)螺桿的快速而又連續(xù)的壓力下被壓縮并向前移動(dòng),通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴,以很高的壓力和很快的速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi),充滿(mǎn)模腔的熔體在受壓的情況下,經(jīng)冷卻或加熱固化后,開(kāi)模得到與模具型腔相應(yīng)的制品。完整的注塑過(guò)程包括閉模、合閘、穩(wěn)壓、整進(jìn)、注射、保壓、預(yù)塑、解壓、開(kāi)閘、起模等工序。
2 .系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案注塑機(jī)系統(tǒng)主要由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓控制和電氣控制系統(tǒng)等部分組成,由電氣系統(tǒng)輸出程序控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)工作,液壓系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)力推動(dòng)機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng),機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)又反饋給液壓、電氣系統(tǒng),共同完成注塑機(jī)的自動(dòng)工作過(guò)程。其中電氣系統(tǒng)是注塑機(jī)生產(chǎn)注塑制品的重要因素,也是提升注塑機(jī)控制系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵所在。利用PLC 技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造,可以實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)的自動(dòng)化控制與調(diào)節(jié),注射成型過(guò)程的工藝參數(shù)控制也能夠得到基本保證。由于PLC控制方式可使注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,即按照在線測(cè)量值與設(shè)定值的偏差通過(guò)負(fù)反饋回路進(jìn)行控制,因此當(dāng)注射速度、注射壓力、模腔溫度、模腔壓力、熔體溫度和油壓等參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中因干擾出現(xiàn)偏差時(shí),機(jī)器可通過(guò)自適應(yīng)控制系統(tǒng)針對(duì)干擾自動(dòng)進(jìn)行修正。
注塑制品的質(zhì)量取決于注塑機(jī)注塑過(guò)程工藝參數(shù)的控制,包括模擬量形式的輸入變量,如料筒各段溫度、聚合物熔體溫度、螺桿溫度、模具溫度、注射系統(tǒng)壓力、螺桿轉(zhuǎn)速等;數(shù)字量形式的輸入變量,如螺桿后退停止位置、注射座前后位置、模板向前和向后運(yùn)動(dòng)以及超行程等。利用PLC技術(shù)改造后的注塑機(jī)系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制方式的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,使PLC控制方式較傳統(tǒng)方式的抗干擾能力及控制精度有了很大程度的提高。既可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)量邏輯控制,也可以兼有模擬量(如溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等)的閉環(huán)控制。借助鍵盤(pán)和液晶或數(shù)碼使用梯形圖來(lái)實(shí)現(xiàn)該控制過(guò)程。梯形圖的編程方法有3種:基本指令設(shè)計(jì);步進(jìn)指令設(shè)計(jì);移位指令設(shè)計(jì)。顯示,可設(shè)定或修改工藝過(guò)程參數(shù),并設(shè)有預(yù)警系統(tǒng)和故障顯示指示燈以監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程,從而大大提高了整機(jī)性能。本次PLC 控制系統(tǒng)改造所需費(fèi)用少,工期短,系統(tǒng)可靠性、安全性得到顯著提高,有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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