注塑机电气控制中PLC的应用分析

【摘 要】社会经济在发展，科学技术也在不断进步，PLC技术在工厂自动化方面得到了很好的发展。而在工厂的注塑机中，电气控制部分会为其工作可靠性与安全性带来很大影响。而将PLC应用于注塑机电气控制中有利于解决这一问题，本文主要对这方面的相关应用进行分析。

【关键词】注塑机，电气控制，PLC，应用

科学技术的不断进步为工厂带来很好的技术支持，PLC技术就是其中一种。如今注塑机电气控制存在的安全隐患亟需得到解决，PLC可以对电气控制系统进行良性的技术改造，从而提升其产品性能，以确保注塑机更加安全可靠。

一、 注塑机概述

注塑机可以对各种热固性或者热性塑料进行加工，也就是制造塑料制品。当颗粒状的原料被螺杆或者柱塞等压进料筒里，然后经过加热熔化，再加以一定的注射速度与压力，将其注射到模具里，从而可以在保压之后凝固而形成塑料制品。注塑机的工作方式主要有两种，即手动和自动循环。其中，手动操作就是指将自动开关或者手动开关打到手动挡处，从而让整个注塑机系统进入手动工作状态。而自动循环则包括半自动、全自动两种。通常都会通过安全门闭合来进行半自动的启动，也就是当工件加工完毕，注塑机就会自动停止，安全门重合之后，再将下一个循环启动起来。而全自动则主要是通过间隔延迟定时器来启动，只有达到间隔时间时，下一个循环才会启动。但是半自动和全自动都有一个初始启动条件，即开模状态，顶推器应该处于初始位置，否则无法启动。

二、注塑机电气控制存在的问题分析

注塑机在工作的过程中，需要完成一系列的工序，即先闭模，然后射台前进，进行保压和预塑，再射台后退，开模，顶针前进以及顶针后退等等。而在进行注射与保压这两项工序时，需要注意的是，应该延长一定时间。具体工作过程如下：当注塑机开始工作的时候，会先将安全门关上，再按下其启动按钮，完成注塑机闭模这一工序。完成闭模之后，压下闭模终止限位开关，再进行下一道工序，即射台前进，其射台动作到前进终止限位开关时，会被压下。这个时候，注塑机会进行注射动作，并且将时间延长一秒。下一道工序则是注塑机的保压动作，将其时间延长两秒，再进行预塑，直到加料限位开关被压下。这个时候，射台会开始后退，直到后退终止限位被压下。注塑机进行开模，直到其终止限位开关被压下，再顶针前进，同样直到相关终止限位开关被压下。顶针后退，最后直到后退终止限位开关而被压下，工作周期结束。

注塑机中有一个电气控制系统来对液压系统的电磁铁失电和得电现象进行控制，并且对液压系统的油液流通方向进行控制，以确保被控设备安全稳定运行。而在电气控制系统中，主要通过继电器-接触器来发挥其控制功能，操作者对其功能进行调整具有一定难度。而且继电器-接触器的寿命比较短，容易在工作的过程中受到冲击，从而导致磨损。另外，电器控制系统的控制线路具有一定的复杂性，其开关动作是有触点的，工作效率并不高，而且触点还比较容易灼伤。电气控制系统的使用年限越长，其发生故障的概率也会渐渐增大，从而降低了可靠性与安全性，也增加了维修费用。除此之外，继电器的动作比较慢，而且不能进行准确的定时，具有较差的控制精度。

三、PLC在注塑机电气控制在中的应用分析

要解决注塑机的电气控制问题，则需要对其相应比较传统的系统进行改造。因此，可以将PLC技术应用于注塑机的电气控制系统中。注塑机在工作过程中，主要有四种操作模式，即手动操作模式、点动操作模式、半自动操作模式以及全自动操作模式。首先，在手动操作模式下，相关操作人员按下操作按钮时，注塑机就会对应动作一个工步。当结束一个工序步之后，注塑机运行停止。相关操作人员会再按操作按钮，使得下一个工序顺利进行。这种手动操作指令会随着相关人员的操作而运行，如果动作停止，那么注塑机就会自行结束生产行为。而在点动操作模式下，相关操作人员在按下操作按钮时，注塑机就会进行生产动作，但按钮一般被松开，其动作就会停止。在半自动操作模式下，并不能进行循环生产，当一个工作周期结束之后，就会自动停止生产行为，其过程和自动操作模式相同。在全自动操作模式下，当操作人员将按钮启动之后，注塑机就会自动进入生产周期，而且可以实现循环生产。

通过采用光电位置传感器来对塑料制品进行检测。如果检测到塑料制品落下了，那么就会进行下一个产品的生产。若是没有检测出来，则意味着该产品的工作周期还没有结束，PLC需要等待。

将PLC应用于注塑机的电气控制系统中，改变了传统的电气控制系统模式。PLC控制系统会首先输入信号，再通过可编程序控制器来输出信号，对传统电气控制系统的开模和闭模、注塑座、注射保压、调整模块成型以及继电器控制等功能模块进行了改进。在PLC电气控制系统中，输入信号包括2个安全门开关、6个行程开关、压力继电器触点、自动循环起动和停止按钮、工作方式选择开关、10个工步手动按钮等。注塑机的执行器则包括八个电磁阀。可以根据输入口和输出口的数量来选择合适型号的PLC，从而交流供电，通过继电器输出。在设计PLC梯形图时，应该采用步进指令编程。通过合理的方式对启动、停止动作与运行方式进行处理，可以在比较短的时间内根据控制要求来编制合适、简练易懂的程序。

PLC应用在注塑机电气控制中，元器件和接线都比较少，故障发生率比较低，使用寿命比较长。因此，注塑机的电气控制系统通过PLC技术改造之后，其可靠性与安全性都得到了很大提高，而且柔性比较好。当工艺程序出现变更现象，或者故障循环被改变时，只需要对其用户程序进行改变，不必再重新安装，具有更加突出的灵活性与便利性。另外，将PLC应用在注塑机电气控制中，还可以减少投资，提高工作效率，其经济效益也相应提高。PLC技术的应用，使得注塑机电气控制系统趋向小型化，而且操作也趋向简单化，控制趋向智能化，其性能价格比比较高，具有良好的推广与应用意义。

参考文献：

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