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1、武汉工程大学 毕业设计 论 文论文题目 基于PLC的注塑机控制系统设计 学 号 学生 专业班级 11自动化02 指导教师 文小玲 总评成绩 2021 年 5 月 15 日仅供学习参考武汉工程大学 邮电与信息工程学院毕业设计(论文) 摘 要 注塑机控制系统是注塑机整机的一个重要组成局部，其性能优劣对整机至关重要。本论文首先确定了注塑机控制系统的设计方案及思路，经过与单片机控制、微机控制、继电接触器控制等控制系统相比拟，决定采用PLC来实现对注塑机的控制。确定了PLC输入和输出接口的属性，将注塑机的所有检测开关、限位开关、手动操作开关和主令开关等进行确切的分类和编号，从而确定了I/O口的数量。根据
2、输入输出的数量、类型确定PLC的型号为FX2N-MR，完成了注塑机主电路和控制电路等硬件电路的设计。软件设计方面，根据注塑机各个动作制出注塑机的工艺流程图，根据此工艺流程图，设计出注塑机的动作流程图；根据动作流程图，写出注塑机的状态转移图，并依据状态转移图写出步进梯形图。 关键词：注塑机; 可编程控制器; 控制系统; 状态转移图; 步进梯形图IAbstract The control system of injection molding machine is an important part of the whole machine, the pros and cons of the pe
3、rformance of the machine is essential. In this thesis, I determine the design and ideas of the control system of the injection molding machine firstly. According to the comparison with the single-chip control, the computer control and the relay contractor control, PLC is chosen to control the action
4、 of the injection molding machine. When the properties of the PLC input and output interface is determined, I classify and number the detection switch, limit switch, manually operated switch and master switch of the injection molding machine in order to determine the number of I/O put. Based on the
5、number and types of input and output, we could determine the model of the PLC is the FX2N-MR. Then the design of the main circuit and the control circuit is completed. According to each action of the injection molding machine, the process flow diagram is worked out. Then the action flow diagram of t
6、he injection molding machine is completed according to the process flow diagram. At last, we could work out the state transition diagram according to the action flow diagram, and write down the stepladder in accordance with the state transition diagram. Keywords: Injection molding machine, Programma
7、ble logic controller, Control system, State transition diagram, stepladderII目 录摘要IAbstractII1绪论1.1 课题研究的意义21.2 课题的主要内容3 2注塑机控制系统的工艺过程2.1注塑机的结构42.2系统工艺各流程的要求52. 3系统工艺总流程图73注塑机控制系统的总体设计3.1 系统总体设计83.2 系统硬件设计103.3 系统软件设计244. 课题总结34致谢35参考文献361 绪 论 1.1 课题研究的意义 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的特点，被广泛应用
8、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。在塑料工业迅速开展的今天，注塑机不管在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20% 30%，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。注塑机控制系统是整机的一个重要局部，其性能的优劣对整机有着至关重要的影响。早期的注塑机由于当时的条件或本钱限制多用继电器电路控制，其故障率高、维修周期短、设备工作效率低。传统中、小型注塑机的电气控制系统大多采用继电器和开关阀控制。这种控制方法接线复杂、自动化程度低，故障率高且不方便维修， 尤其是缺乏柔性。即当系统的生产工艺或对象改变时，原有的接线和
9、控制柜那么必须要进行改变，系统的灵活性差。PLC可编程控制器不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理的功能，真正成为一种计算机工业控制装置。PLC的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，所以在工业兴旺国家，PLC在其自动化设备中的比例占首位。近年来，我国的PLC技术也从初期的引进、消化走向吸收和推广应用阶段，并且在许多工业领域取得了良好的经济效益和社会效益。目前，国外注塑机控制系统系透过多个微处理器分工，融合先进的硬件及软件技术而成。控制系统的设计，特别注重机器与操作者的沟通，使操作者更容易掌握及发挥机器的各项功能。多种语言显示功能，突破了语言障碍。此外，还配置了许多高级的
10、控制功能。例如，塑料注射模腔过程专家系统、智能识别模腔塑料注射保压点切换、自动设定注射压力参数和注射速度参数、智能调校锁模参数等。与兴旺国家相比，中国的精密注塑机控制系统开发研究显得微乎其微。在技术研究上投入的人力、物力较小，而这方面的技术研究涉及面广，牵涉机械设计、液压传动系统、计算机控制技术水平以及化工高分子塑料等学科的综合性研究。中国塑料机械行业在应用高新技术、提高技术水平以及在推广应用机电一体化等方面，虽然已经取得了较大进展，并有局部企业已经开始采用微电脑控制，并且能够应用闭环控制技术，但西方兴旺国家应用这种技术已相当普遍，而且能够采用开环与闭环并用的控制技术，并将一些高性能注塑机控制
11、系统取代传统的旧式继电器控制，因而大大提高了产品的精度、质量、稳定性和可靠性。注塑机开展的重要特点是向精密化、低噪音、高效率、节能和高度自动化方向开展，在控制系统设计方面，采用全闭环伺服电机为驱动的伺服液压执行阀，配合压力传感器和激光测量尺，做到压力和速度全闭环。这就要求注塑机控制系统有较高的品质指标。随着工业控制技术的飞速开展和产品档次的提高，现今注塑机多采用PLC或专用控制器加人机界面的控制系统，生产自动化程度大为提高，有利于降低工厂本钱、促进生产线的柔性化和集成化，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。 PLC应用于注塑机控制系统中的意义在于：1提高产品质量。2减轻工人劳动强度，适
12、当降低操作技术水平。3提高劳动生产率，减少在制品数量，加速资金周转。4缩减生产面积，节约能源消耗，降低产品本钱。 本课题致力于设计一套实用的PLC注塑机控制系统，结合交流调功温度控制技术，并通过触摸屏的显示画面来监控生产过程中各种情况。 1.2 课题的主要内容注塑机是一种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的塑料生产设备，它是将粒状或粉状塑料参加机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和
13、压力保持又称保压、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品，从而得到所需的成品。本课题的主要内容是利用PLC完成注塑机控制系统的设计，对注塑机的时序动作、注射压力以及料筒温度进行准确控制,包括从进料到成品形成的整个过程。涉及注塑机的时序控制流程的分析，注塑机料筒的温度控制系统的设计。具体包括：控制系统总体设计、设备选型、电气接线原理图的设计，PLC输入输出接线图、输入/输出I/O分配表的设计，PLC控制系统顺序功能图和梯形图的设计等。2 注塑机的结构及工艺过程 2.1 注塑机的结构 注塑机的结构如图3-1所示，主要由注射局部、合模局部、液压系统、控制系统等局部组成。 2.1.1 注射局部它的主要作
14、用是使塑料塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将一定的熔料注到模腔内。因此注射装置应具有塑化良好，计量准确的性能，并且在注射时对熔料能提供压力和速度。注射装置一般由塑化部件溶胶筒、螺缸、喷嘴等、料斗、计量装置、螺杆传动装载及注射油缸和射移油缸等组成。 2.1.2 合模局部它是保证成型模具可靠地闭合和实现模具启闭动作，并顶出制品，即成型制品的工作部件。因为在注射时，进入模控中的熔料还具有一定的压力，这就要求模合装置给予模具以足够的合紧力，以防止在熔料的压力下模具被翻开，从而导致制品溢边或使制品精度下降。合模装置主要由模板、拉杆哥林柱、合模机构如机铰、制品顶出装置和平安门、调模装置组成。 2.1.
15、3 液压系统注射成型机是由塑料熔融、模子闭合、注射入模、压力保持、制品固化、闭模取出主品等工序所组成的连续生产过程，液压和电气那么是为了保证注射成型机按工艺过程预定的要求压力、速度、温度、时间及位置和动作程序，准确无误的进行工作而设置的动力和控制系统、液压局部重要有动力油泵、比例压力阀控制压力变化、比例流量阀控制速度变化、方向阀、管路、油箱等。 2.1.4 控制系统控制系统控制注塑周期的顺序顺序控制及维持过程温度、时间、压力及速度于设定值过程控制。电气局部主要由动力、动作程序和加热等控制所组成。图2-1-4 注塑机的结构示意图 2.2 注塑机工艺流程及要求注塑机一般分为手动、自动两种工作模式。
16、手动模式时按下相应的功能按钮时，能完成相应的操作，此模式一般为调试模具及维修时使用；自动模式时，只需按下启动按钮，注塑机就能按照调定的速度和压力将相应的动作进行到底，此模式一般多用在生产阶段，工作流程如下：起始位置合模整进注射保压延时预塑整退启模顶出起始位置。 2.2.1 模具的开启与闭合 合模时：电磁铁得电后，合模油缸油路接通，在油压的推动下模具闭合。 开模时：电磁铁失电后，开模油缸油路接通，在油压的推动下模具翻开。 2.2.2 注射座的整进与整退 注射座整进时：电磁铁得电后，注射座在油压的推动下前进到位，注射座射进完成接近开关工作。 注射座整退时：电磁铁失电后，注射座退回到原始位置，注射座
17、射退完成接近开关工作。 2.2.3 注料杆的射进 注塑电磁铁得电后，注料杆在油压的推动下，把料筒内的融好的原料快速压入模具，挤压完成后并保持一段时间保压，使模具内的塑料不会回流。 2.2.4 预塑液压马达的动作 预塑电磁阀得电，预塑液压马达开始工作，带动注塑螺杠旋转，使原料不断的向前输送，螺杠那么在压力的作用下后退并计量，当后退到一定位置时，限位开关动作，预塑完成。 2.2.5 顶杠的顶出与复位 顶出电磁阀得电后，顶杠在油压的推动下将模具内的产品顶出。 2.2.6 保模时间 高温原材料挤入模具后，需要在模具中冷却一段时间，让其根本成型后才能翻开模具，这一段时间为保模时间。由于产品的大小和原材料
18、的性质的不同，不同产品的保模时间有所不同，这就要求保模时间长短可以调整。 2.2.7 注塑料筒温度 注塑机的料筒温度是注塑机的一个重要参数。原料进入到料筒后，在加热器与注塑杠剪切能共同作用下塑化，如果温度控制不好，将导致原料塑化不良。注塑机在生产的过程中要求料筒的温度随着产品和原材料的不同，可以对温度作出调整一般不超过400。 2.3 系统工艺总流程图注塑机工艺流程如图2-3所示。注塑机的工作过程为：按下电源开关液压油泵启动，系统进入准备状态，此时可选择手动或自动操作模式。中选择自动模式时，按下启动按钮，当确认合模平安时合模电磁阀动作，合模/开模油缸在油压力的作用下驱动导杠动作，使动模板向上面
19、与定模板快速地闭合。合模完毕后，合模到接近开关动作，整进/整退气缸在油压力的作用下驱动拉杆动作,使射台向前移动。射台整进到后，接近开关动作，射胶电磁阀得电，螺杠在液压力的推动下完成射胶并保压一段时间。当射胶时间到达设定值时，射胶电磁阀断电自复位，预塑电磁阀得电，预塑液压马达完成预塑的同时，螺杠退回原来的位置。预塑完后接近开关工作，整进电磁阀断电自复位，射台在液压的作用下退回。射台退回后，射台退到位接近开关动作，合模电磁阀断电自复位完成启模动作。启模完后，顶出油缸动作将制品顶出，落下的制品使计件光栅动作，产品计数，便完成一个生产周期。中选择手动操作时，分别翻开各个转换开关，即可使各个电磁阀得电工
20、作或断电自复位，使油缸在液压力的作用下驱动导杆分别进行合模/开模、整进/整退，射胶，预塑，顶出等动作，完成调机工作。图2-3 注塑机工艺流程图 电源开关运行准备运行模式选择手动自动合/开模整进/退射进/退预塑顶出启动合模合模完整进整进完注射时间到预塑预塑完整退整退完开模开模完顶出计数顶出完 3 注塑机控制系统的设计 3.1 系统总体设计注塑机的控制过程是顺序控制。能够实现这个要求和控制功能的方法很多，如继电器、PLC、单片机等。传统的继电器控制价格低廉，它是针对一定的生产机械，固定的生产工艺而设计，采用硬件接线方式安装而成，为接线程序控制，只能进行开关量的控制，接线多、可靠性差、修改不容易、维
21、修不方便。单片机控制是程序存储控制，在设计时硬件和软件均要设计，抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套。PLC控制有如下的优点： 1抗干扰能力强和可靠性强； 2采用模块化组合式结构，使系统构成十分灵活、可根据需要任意组合、易于维修、易于实现分散式、异地控制； 3编程简单、使用方便； 4扩充方便、组合灵活； 5体积小、重量轻、功耗低； 6具有很高的性能价格比。图3-1 控制系统总体框图PLC控制模块 加热装置 电机M3 传感器 限位开关 按钮 电机M2 变频器 电机M1通过上述综合比拟，继电器控制虽然价格最低，但是它修改不容易，维修不方便；单片机控制虽然能够满足要求，但是它设计复杂，抗
22、干扰性差，在软硬件开发时对人员的技术水平要求较高，一般应具有一定的计算机专业知识，不通用；PLC控制不仅综合了以上两种控制方法的优点，还克服了它们的缺乏，所以选择用PLC来控制。控制系统总体结构框图如图3-1所示，主要由PLC控制模块、传感器元件和相应的变换器、模拟量输入输出模块、电机和相应机械硬件、相应的控制开关、继电器等组成。系统以PLC为控制中心，首先经传感器检测的压力、温度等信号通过变换器输入到模拟量输入模块转化为数字量后送到PLC模块，相应的控制开关量如限位开关、按钮等输入的信号转化为电信号后作为PLC的控制开关输入量；所有的输入量在PLC的控制程序下按控制要求进行处理后，PLC输出
23、控制信号去控制熔料加热装置由变频器+电机M1执行熔料装载和注射、电机M2执行注射筒的前进与后退、电机M3执行模具的开合，各个模块互相配合工作，完成一系列相关的注塑动作。系统的功能及特点如下：1用PLC替代继电器控制确定注塑机PLC控制方案如下： 模具电动机正反转实现合模电机正传和开模电机反转用动模板和静模板间的压力传感器合模停止、限位开关来控制模具电机开模停止。 注塑电动机正反转实现注料杆左右动作。注料杆向左结束时注塑完：停车时，为了做到注料杆准确定位，用限位开关控制电机动作。注料杆向右结束入熔料：为了做到准确停车，用限位开关控制电机动作。 温度加热器和温度传感器。温度加热器用于对原材料进行加
24、热，温度的上下通过改变加热器两端的电压上下来实现，要求温度的上下可以调整。当温度到达温度传感器检测设定值后保持温度。 保压冷却时间。高温原材料挤入模具后，需要在模具中冷却一段时间，让其根本成型后才能翻开模具，这一段时间为保压冷却时间。由于产品的大小和原材料性质酌不同，不同产品的保压冷却时间有所不同，这就要求时间的长短可以调整。用西门子PLCCPU226和扩展模块EM231控制变频器的输入和模具开合状态。 2用变频器进行调速，替代机械调速。注塑机拖动系统变频器控制方案：传统的电气线路简便，但是，操作繁杂，有长时间的机械操作。针对电气线路改造，采用变频器对注塑机进行自动控制(如下几点是用到变频器的
25、，其余步骤略)。根据电动机的功率选用西门子M420变频器，并结合实际控制应用及要求，设置变频器的参数。 启动加热溶胶阶段。 模具开始合模，直到合模压力到达设定值压力传感器根据压力传感器的检测压力来控制合模速度，合模电机停止工作。 射台前移根据压力传感器的检测压力来控制射台前进速度。与浇口压力到达设定值后，射台停止。 射胶速度，开始以较快速向模具内射胶，N秒可调后，以低速补胶保压。到达射胶限位后，射胶电机停止射速可调。3用相关传感器作为感温和接近开关。 3.2 系统硬件设计 3.2.1 PLC 的选型 随着PLC的推广普及，PLC产品的种类越来越多，而且功能也日趋完善。PLC的品种繁多，其结构形
26、式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要的作用。 1.机型选择的原那么 机型选择的根本原那么是在满足控制功能要求的前提下，保证系统工作可靠、维护使用方便及最正确的性能价格比。具体应考虑的因素如下所述： 1结构合理 对于工艺过程比拟固定、环境条件较好、维修量较小的场合，选用整体式结构的PLC；否那么，选用模块式结构的PLC。 2功能强、弱适当对于开关量控制的工程工程，假设控制速度要求不高，一般选用抵挡的PLC。对于以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程工程，可选用含有A/D转换的模拟量输入模块和含
27、有D/A转换的模拟量输出模块，以及具有加减乘除运算和数据传输功能的低档机的PLC。对于控制比拟复杂、控制要求比拟高的工程工程，如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等，可根据控制规模及复杂程度的程度，选用中档机或高档机。其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统和整个工厂的自动化等。当系统的各个控制对象分布在不同地域时，应根据各个局部的具体要求来选择PLC，以组成一个分布式的控制系统。 3机型统一PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块印刷电路板上，并封装在一个壳体内，省去了插接环节，因此体积小、价格廉价。但由于整体式结构的PLC功能有限，
28、只适合于控制要求比拟简单的系统。一般大型的控制系统都使用模块式结构，这样功能易扩展，比整体式灵活。 4是否在线编程PLC的特点之一是使用灵活。当被控设备的工艺过程改变时，只需用编程器重新修改程序，就能满足新的控制要求，给生产带来很大方便。 5PLC的环境适应性由于PLC是直接用于工业控制的工业控制器，生产厂家都把它设计成能在恶劣的环境条件下可靠地工作。尽管如此，每种PLC都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要进行充分的考虑。一般PLC及其外部电路I/O模块、辅助电源等都能在以下环境条件下可靠工作：温度 工作温度055储存温度 -40+85温度 相对湿度5%9
29、5%无凝结霜振动和冲击 满足国际电工委员会标准电源 交流220V，允许变化范围为-15%+15%，频率为4753Hz， 瞬间停电保持10ms环境 周围空气不能混有可燃性、爆炸性和腐蚀性气体对于需要应用在特殊环境下的PLC，要根据具体的情况进行合理的选择。 2.PLC容量选择PLC容量包括两个方面：一是I/O的点数；二是用户存储器的容量字数。PLC容量的选择除满足控制要求外，还应留有适当的裕量，以做备用。根据经验，在选择存储容量时，一般按实际需要的10%25%考虑裕量。对于开关量控制系统，存储器字数为开关量乘以8；对于有模拟量控制功能的PLC，所需存储器字数为模拟内存单元数乘以100。通常，一条
30、逻辑指令占用存储器一个字。计时、计数、移位及算术运算、数据传输等指令占用存储器两个字。各种指令占存储器的字数可查阅PLC产品使用手册。I/O点数也应留有适当裕量。由于目前I/O点数较多的PLC价格较高，假设备用的I/O的点的数量太多，将使本钱增加。根据被控对象的输入和输出信号的总点数，并考虑到今后的调整和扩充，通常I/O点数按实际需要的10%15%考虑备用量。 3.I/O 模块的选择PLC是一种工业控制系统，他的控制对象是工业生产设备或工业生产过程他的工作环境是工业生产现场。他与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作
31、为对被控对象进行控制的依据。同时控制器又通过I/O接口模块将控制器的处理结果送给工业生产过程中的被控设备，驱动各种执行机构来实现控制。外部设备或生产过程中的信号电平各种各样，各种机构所需的信息电平也是各种各样的，而PLC的CPU所处理信息只能是标准电平，所以I/O接口模块还需实现这种转换。PLC从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离。为了确保这些信息的正确无误，PLC的I/O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，PLC相应有许多种I/O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入及模拟量输出模块，可以根据实际需要进行选择使用。标准的I/O模块用于同传感器
32、和开关如按钮、限位开关等及控制开/关设备如指示灯、报警器、电动机起动器等进行数据传输。典型的交流I/O信号为24240VAC，直流I/O信号为010VDC。I/O点数确实定要充分的考虑到裕量，能方便的对功能进行扩展。对一个控制对象，由于采用不同的控制方法或编程水平不一样，I/O所用的点数就可能有所不同，现具体分析如下： 1开关量输入模块输入电压的选择 输入模块的输入电压一般为DC24V 和 AC220V。直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接。交流输入方式的触点接触可靠，适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。 2开关量输出模块的选择 继电器型输出模块的触点工
33、作电压范围广，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿命有一定的限制。如果系统的输出信号变化不是很频繁，选用继电器型。 选择时应考虑负载电压的种类和大小、系统对延迟时间的要求、负载状态变化是否频繁等，还应注意同一输出模块对电阻性负载、电感性负载和白炽灯的驱动能力的差异。输出模块的输出电流额定值应大于负载电流的最大值。本系统设计中根据实际选用的是AC220V开关量输入模块和继电器型输出模块。以此为依据，本系统的设计选用三菱公司的FX2N系列见表3.1可编程序控制器。FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器，完全符合此设计的要求。 表3.1 FX2N 系
34、列根本单元型 号输 入点 数输 出点 数扩展模块可用点数继电器输出可控硅输出晶体管输出FX2N-16MR-001FX2N-16MSFX2N-16MT882432FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT16162432FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT24244864FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-64MT32324864FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT40404864 3.2.2 器件选型 1. 交流调功器选型及接线方法 1调功器选型调功器的选择主要是根据负载的大小决定的，当负载功率较小时可以
35、选用单相方案,但当负载的功率较大时，选用单相将会给电网造成严重的不平衡，所以大功率的负载一般选用三相调功器。在选择调功器时也要考虑到供电回路的断路器和电缆的承受能力。一般几个千瓦以下的电加热系统可以考虑使用单相电力调整器，大于的应选用三相电力调功器。综上所述,我们将在本课题中采用三相电力调整器。 在单相电加热回路中,负载电流计算如下: I(负载电流)=P(负载的额定功率)/3U(电源电压) 考虑到功率余量, 让负载电流乘以一定的系数 .一般可选1.3-1.6倍之间.即: I(电力调整期电流)=I(负载电流)*1.5 注塑机的加热负载选用三相星形负载,额定功率为10KW，选型如下: I(实际电流
36、)=10000W/3*220V=15.2A I(电力调整器电流) =15.2*1.5=25A 由上所述，本课题将选用斯通ST35P电力调整器。ST35P电力调整器是运用数字电路触发可控硅实现调压和调功。调压采用移相控制方式，调功有定周期调功和变周期调功两种方式。电力调整器带有同步电路、自动判别相位、缺相保护、上电缓起动、缓关断、散热器超温检测、恒流输出、电流限制、过流保护、串行工作状态指示等功能。ST35P电力调整器的特点：十位A/D，输出线性化程度高，输出起控点低。ST35P电力调整器可与带05V、010V或420mA等的智能PID调节器或PLC配套使用，也可独立使用手动功能。ST35P电力
37、调整器的负载类型可以是三相阻性负载、感性负载及变压器负载；负载方式可以是星形中心接地负载、星形中心不接地负载、三角形负载。ST35P电力调整器可广泛应用于工业电炉的加热控制、冶金、化工、纺织机械等领域。2调功器的接线斯通ST35P电力调功器的整机接线图。下面介绍斯通ST35P电力调功器常用的五种接线方式： 最简自动控制接线图说明：自动控制时，假设不带限幅功能R1、R2必须短路。05V、010V及420mA均接C1、C2；但只能接其中一种。图3-1-1 带限幅功能的自动控制接线图说明：恒流工作时，图中限幅功能可限制输出的电流。.普通工作模式时，图中限幅电位器能限制输出的电压。图3-1-2手动及自
38、动组合接线图说明：用手动电位器控制时，仅需要把图中单刀 双掷开关拨向手动电位器中心抽头即可，此时电力调整器的输出只受手动电位器控制，而与控制信号无关。图3-1-3手动与带限幅功能的自动控制接线图说明：该图是图2、3组合接线方式。图3-1-4限流功能接线图说明：1.恒流工作模式下不需要该电位器。2.普通限流时，假设负载调节需要更平滑须使用多圈电位器。图3-1-53调功器的使用说明 图中的控制信号请注意正、负极性，假设接反可能会导致小信号时满输出。 图中电源为380V 50Hz交流，可接三相中任意两相。 CN1-8外接开关作为起停开关。开路时为运行，短路时为待机状态无输出。强烈建议感性负载调压过程
39、的起动和停止应先将起停开关置于待机位置，当电源供电接通后起停开关置于运行位置。结束时，应先将起停开关置于待机位置，使调压器缓关断后再断电。 2. 温度传感器的选型 温度是一个根本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。在半导体技术的支持下，相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。热电偶属于接触式温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测仪表之一。其特点为测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，测量范围广，构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用
40、起来非常方便。热电偶是一种感温元件, 它能将温度信号转换成热电势信号, 通过与电气测量仪表的配合, 就能测量出被测的温度。热电偶测温的根本原理是热电效应。 标准化热电偶，按IEC国际标准生产。热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉价金属热电偶。 S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400，短期1600。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶；R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不
41、用补偿导线。它的长期使用温度为1600，短期1800。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。 N分度号的特点是1300下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以局部代替S分度号热电偶； K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000，短期1200。在所有热电偶中使用最广泛； E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800； J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750)，也可用于复原性气氛(使用温度上限950)，并且
42、耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工； T分度号的特点是在所有廉价金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300以下的温度。由于热电偶的材料一般都比拟贵重特别是采用贵金属时，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热 电偶材料，降低本钱，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端自由端延伸到温度比拟稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t00时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连
43、接端的温度不能超过100。冷端温度补偿器的型号应与热电偶的型号相符,并在规定温度范围内使用; 冷端温度补偿器与热电偶连接时极性不能接错; 根据补偿器的平衡点温度调整仪表起始点,使指针批示在平衡点温度; 具有自动补偿机构的显示仪表不安装补偿器;补偿器必须定期检查和检定。 根据说明，本课题将采用安徽天康生产的K型热电偶传感器RNG-430，测温范围0-800，适合高温高压场所的温度测量与控制。 3. 液压阀控制阀的选型液压控制阀简称液压阀是液压系统中的控制元件，用来控制液压系统中流体的压力、流量及流动方向，从而使之满足各类执行元件不同动作的要求。液压控制阀按其作用可分为方向控制阀、压力控制阀和流量
44、控制阀三大类，相应地可由这些阀组成三种根本回路：方向控制回路、压力控制回路和调速回路。压力控制阀又分为溢流阀(平安阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。按控制方式的不同，液压阀又可分为普通液压控制阀、伺服控制阀、比例控制阀。根据安装形式不同，液压阀还可分为管式、板式和插装式等假设干种。 本课题中用到的液压控制阀包括能完成模具开/合、注射台进/退、顶杠顶出/复位电磁换向阀3个，注射杠注射的直通单向阀1个，油路压力控制的溢流阀1个。经过比拟，决定对液压控制阀的选择如下： 24EO-B6H-T型二位四通换向阀3个， A-Ha10L型单向阀1个，YF-L8H1-S型溢流阀。 4. 液压马达的选型液压马达是指输出旋转运动的,将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件，向任何一