m230注塑机生产工艺要求有多种操作方式转换,并以行程控制和时间控制来实现动作的转换等特点,其控制是典型的顺序控制,适合选择采用可编程序控制器实现注塑机的各个工步的控制。在选择可编程序控制器时,需要知道系统开关信号的输入点数和输出点数。本控制系统的输入设备有启动按钮sb1、停止按钮sb2,限位开关sq1~sq12,半自动需要检测安全门限位开关sa4。工作方式的选择对应**转换开关sa1~sa3输入,加上控制面板上的12个控制按钮,需要输入点数30个。输出需要控制21个开关电磁阀,实现快速合模、慢速合模、锁模等注塑机的15个状态控制,需输出点数21个。
3.2plc选型
本系统选用三菱公司的fx-2系列的fx2-64mr。该型号的plc具有丰富的指令系统,快速的输入响应功能以及完善的脉冲输出功能,为64点i/o型,其中输入点数为32点,输出点数为32点,继电器型,可直接驱动开关电磁阀,满足系统要求[3]。
3.3plc输入输出接线图设计
本系统设计有启动按钮sb1、停止按钮sb2,限位开关sq1~sq12,半自动需要控制安全门开关sa4,工作方式选择的**转换开关sa1~sa3,以及控制面板上的12个控制按钮。输出需要21个电磁阀来控制15个状态。输入信号分别接到fx2的x接线端,控制输出分别接到输出接线端,系统输入输出接线如图2所示。
3:连接方式---PLC跟触摸屏的连线,确认好事RS485,还是RS232C
提高读入PLC现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点,利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制,由于储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的,如果这时液位计送给PLC的数据和估算液位高度相差较大,判断可能是液位计故障,通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护,当开关动作时发出信号给PLC,这个信号是否真实可靠,在程序设计时我们将这信号和该罐液位计信号对比,如果液位计读数也在极限位置,说明该信号是真实的;如果液位计读数不在极限位置,判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障,同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法,大大提高了输入信号的可靠。
执行机构可靠性研究
当现场的信号准确地输入给PLC后,PLC执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?我们采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸合,停止时接触器是否可靠释放,这是我们关心的。
梯形图设计
注塑机的控制是典型的顺序控制,它的工作循环是从慢速合模工步开始,一步一步有条不紊进行,每一个工步执行都使相应电磁阀动作,用行程开关或定时器定时来判断每一步是否完成,并决定是否启动下一个工步,采用步进梯形指令可以方便地完成相应的控制过程。本系统的设计有手动、半自动和全自动多种工作方式,因而采用条件控制指令来实现工作方式的选择。半自动与全自动的控制程序基本相同,手动控制是将控制面板上的闭模、锁模(芯移入)、射台前进、注射、保压、预塑、抽胶、射台退回、芯移出、开模、**出的12个控制按钮接入plc,将**转换开关打到手动档,x15接通,中间继电器m300得电,启动后进入手动控制子程序。全自动时,安全们不用打开,注塑机自动完成闭模、锁模(芯移入)、射台前进、注射、保压、预塑、抽胶、射台退回、芯移出、开模、**出等过程。半自动时主要是防止**出动作完成后,产品不能自动从模具中脱离,应此在开模时需要打开安全门,人工取下产品,然后关闭安全门,开始下一个产品生产周期,比全自动多了打开安全门和关闭安全门的动作。全自动控制部分梯形图如图3所示。
图3所示的全自动控制程序采用步进梯形指令,注塑机每一个工步与一条set指令对应,设计方便,易于实现。