1控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
　　
　　1.1靈活的操作方式
　　
　　具有自動(dòng)，半自動(dòng)與手動(dòng)的控制方式。本設(shè)計(jì)對運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制采用了手動(dòng)，半自動(dòng)，自動(dòng)的控制方式。并且可以用觸摸屏對控制系統(tǒng)的時(shí)間參數(shù)，壓力參數(shù)及位置參數(shù)進(jìn)行修改，既可以在較遠(yuǎn)的主控制柜上操作，又可以在現(xiàn)場級控制柜上操作，同時(shí)可以在觸摸屏上監(jiān)控操作過程并修改其中的各種參數(shù)。主控制柜與現(xiàn)場級控制柜的操作通過設(shè)置開關(guān)互鎖，防止兩個(gè)柜同時(shí)操作。
　　
　　1.2系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)更加直觀
　　
　　整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)都可以在現(xiàn)場的觸摸屏上觀察到。
　　
　　1.3更方便的人機(jī)交流
　　
　　時(shí)間，溫度，壓力等參數(shù)是本系統(tǒng)的重要參數(shù)，對系統(tǒng)的性能有較大的影響，其中周期間時(shí)間是系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的參數(shù)，其不僅影響系統(tǒng)的性能，影響系統(tǒng)的工作效率，而且對減少能源消耗有重要意義。因此，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，將周期間隔時(shí)間、電磁閥動(dòng)作時(shí)間等重要參數(shù)在觸摸屏上顯示，并且可以實(shí)時(shí)修改，操作方便。它的應(yīng)用接近了人與機(jī)器的距離感，使我們能更直觀方便地與機(jī)器行人機(jī)交流。
　　
　　1.4系統(tǒng)安全性能高
　　
　　通過設(shè)置系統(tǒng)登錄密碼，防止非*人員登錄系統(tǒng)修改參數(shù)。要通過觸摸屏登錄系統(tǒng)，必須要輸入系統(tǒng)管理員的密碼，才能登錄系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)修改等操作。
　　
　　1.5系統(tǒng)精度高
　　
　　中空成型機(jī)采用伺服馬達(dá)控制系統(tǒng)，能解決模具快速準(zhǔn)確定位，精度線性誤差為0.01mm，旋轉(zhuǎn)速度為3000r/min。
　　
　　2中空成型機(jī)的結(jié)構(gòu)及主要功能
　　
　　中空成型機(jī)主要由液壓、機(jī)械、模具和電氣控制系統(tǒng)組成，各個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，從而完成個(gè)生產(chǎn)過程。
　　
　　2.1液壓系統(tǒng)
　　
　　液壓系統(tǒng)由比例閥、方向閥、減壓閥、節(jié)流閥、液控單向閥組成，各執(zhí)行元件通過液壓閥板有機(jī)結(jié)合在一起。
　　
　　2.2機(jī)械系統(tǒng)
　　
　　機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是受到液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)來運(yùn)動(dòng)。信號(hào)是通過電子尺與接近開關(guān)反饋到電氣控制系統(tǒng)。
　　
　　2.3模具
　　
　　生產(chǎn)何種塑料制品由模具來決定，也是其技術(shù)的關(guān)鍵所在，模具由熱流道與發(fā)熱元件組成。
　　
　　2.4電氣控制系統(tǒng)
　　
　　控制系統(tǒng)是整個(gè)中空成型機(jī)設(shè)備的核心，中空成型機(jī)的性能決定于控制系統(tǒng)的性能。本中空成型機(jī)的控制系統(tǒng)采用三菱公司生產(chǎn)的FX–1N系列PLC作為主控制器，其功能*，性能穩(wěn)定。
　　
　　3中空成型機(jī)工作原理中空成型機(jī)工作原理如圖1所示，塑料顆粒先由進(jìn)料口進(jìn)入到加熱室溶膠，達(dá)到設(shè)定溫度后，在滿足自動(dòng)條件下運(yùn)行自動(dòng)模式，公模開始下行生產(chǎn)何種塑料，達(dá)到下行限位后，液壓系統(tǒng)推進(jìn)螺旋桿進(jìn)行注射，到達(dá)注射止限位后保壓，同時(shí)再進(jìn)行溶
　　
　　膠（以備下一循環(huán)需要），保壓在達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后自動(dòng)倒索，公模向上移動(dòng)到上限，旋轉(zhuǎn)
　　
　　120°然后向下移到吹塑模中，吹氣使制品成型，然后排氣釋放多余氣體，公模向上移動(dòng)到上限，旋轉(zhuǎn)120°將制品脫出，再旋轉(zhuǎn)120°后完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。
　　
　　4電氣系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
　　
　　三菱公司是zui自動(dòng)化系統(tǒng)公司之一，秉承“全集成自動(dòng)化（TotallyIntegrated
　　
　　Automation）”的理念，其產(chǎn)品應(yīng)用在幾乎所有工業(yè)控制領(lǐng)域。圖2所示是本人設(shè)計(jì)的電氣系統(tǒng)，主要采用三菱零配件。
　　
　　4.1PLC
　　
　　控制器PLC控制器是信息處理中心，相當(dāng)于人的大腦，它的性能直接決定了整個(gè)電氣系統(tǒng)的性能。本系統(tǒng)采用三菱FX1N–60MTPLC控制系統(tǒng)，2路60kHz高速脈沖輸入，2路100kHz高速脈沖輸出，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場要求計(jì)算出控制點(diǎn)數(shù)，并根據(jù)點(diǎn)數(shù)和控制算法的復(fù)雜程度估計(jì)存儲(chǔ)器的容量和執(zhí)行時(shí)間要求，從而選擇適合的PLC。若選擇的PLC性能低則不能滿足工藝要求，性能太高又浪費(fèi)財(cái)力。
　　
　　4.2伺服系統(tǒng)
　　
　　伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服馬達(dá)、編碼器組成。伺服馬達(dá)的選型由扭矩大小與轉(zhuǎn)速快慢決定。本統(tǒng)采用三菱MR–J2S–70A伺服放大器和HC–KFS73伺服馬達(dá)。
　　
　　4.3A/D模塊、D/A模塊
　　
　　A/D模塊是將線性位移傳感器DC0–10V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移數(shù)據(jù)，精度為0.1mm，型號(hào)：
　　
　　FX2N–4AD；D/A模塊是將壓力、流量數(shù)值轉(zhuǎn)換為DC0–10V電壓信號(hào)，驅(qū)動(dòng)比例放大板，型號(hào)為：FX2N–2DA。
　　
　　4.4觸摸屏顯示器
　　
　　觸摸屏型號(hào)：E–ViewMT508S，為了方便人機(jī)交流，觸摸屏顯示：壓力、流量、時(shí)間、行程、報(bào)警、中英文畫面。
　　
　　4.5I/O
　　
　　驅(qū)動(dòng)板、I/O按鈕板I/O驅(qū)動(dòng)板:由于PLC輸出端負(fù)載能力小于0.，必須通過驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行負(fù)載擴(kuò)展，驅(qū)動(dòng)板電路如圖3所示。VCC工作電壓：DC24V，Y：PLC輸出端信號(hào)，L：驅(qū)動(dòng)負(fù)載執(zhí)行元件。
　　
　　X：PLC輸入信號(hào)，KEY:按鍵，COM：PLC輸入COM
　　
　　圖3驅(qū)動(dòng)板電路I/O按鈕板，
　　
　　如圖4所示：輸入到PLC的功能按鈕。
　　
　　4.6限位開關(guān)
　　
　　為了提高響應(yīng)速度，延長開關(guān)壽命，選擇非接
　　
　　觸感應(yīng)開關(guān)。
　　
　　5電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　
　　首先全面分析系統(tǒng)的工藝過程及其具體控制要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的程序流程圖。由于系統(tǒng)要求有手動(dòng)操作和自動(dòng)控制的選擇，故系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，首先判斷是自動(dòng)還是手動(dòng)操作，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，寫出整個(gè)控制系統(tǒng)的程序流程圖。
　　
　　5.1PLC資源分配
　　
　　分析系統(tǒng)的工藝過程，確定該系統(tǒng)的PLC輸入、輸出口分配，在PLCI/O定義完成后，將
　　
　　PLC內(nèi)部資源中間繼電器M、時(shí)間繼電器T、計(jì)數(shù)器C、數(shù)據(jù)存取器D根據(jù)各功能模塊程序分配定義。
　　
　　5.2模塊化程序
　　
　　根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程、控制要求分析，按照FX1N–60MTPLC模塊化程序設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)梯形圖程序的模塊圖。系統(tǒng)分為六種程序模塊：手動(dòng)操作程序模塊、半自動(dòng)全自動(dòng)程序模塊、
　　
　　D/AA/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序模塊、報(bào)警程序模塊、人機(jī)信息交流程序模塊和伺服系統(tǒng)程序模塊。
　　
　　5.3觸摸屏設(shè)計(jì)
　　
　　根據(jù)本系統(tǒng)的工藝過程及控制要求，觸摸屏的設(shè)計(jì)過程簡述如下：
　　
　　首先根據(jù)系統(tǒng)的控制要求設(shè)計(jì)主監(jiān)控畫面，利用E–View軟件系統(tǒng)內(nèi)部提供的圖形庫來模擬機(jī)器動(dòng)作圖形，在所建項(xiàng)目中新建一畫面，在畫面上建立各動(dòng)作動(dòng)態(tài)圖形，通過PLC內(nèi)部軟元件觸發(fā)相應(yīng)動(dòng)態(tài)圖形實(shí)現(xiàn)機(jī)器模擬仿真。添加指示燈及相應(yīng)的切換控件等各種圖形對象，將其圖形、顏色、顯示數(shù)據(jù)組合在一起，形成直觀且符合視覺習(xí)慣的圖形。然后定義
　　
　　E–View軟件內(nèi)部的I/O變量，給每個(gè)變量定義屬性，通過變量地址與PLC的過程變量建立
　　
　　連接，并將變量關(guān)聯(lián)到相應(yīng)圖形對象，建立動(dòng)態(tài)連接，使中空成形機(jī)的工作狀況以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，同時(shí)使操作員方便地進(jìn)行監(jiān)控操作。在系統(tǒng)中，按同樣的方法完成其它畫面的設(shè)計(jì)，包括時(shí)間參數(shù)設(shè)置畫面、登錄畫面、主菜單畫面等。每個(gè)畫面有數(shù)個(gè)自定義軟鍵，運(yùn)行時(shí)只要按下相應(yīng)的功能鍵便可顯示對應(yīng)畫面。此外，系統(tǒng)設(shè)置了訪問權(quán)限及管理員登錄密碼。
　　
　　6安裝與調(diào)試
　　
　　在機(jī)械、液壓、電氣系統(tǒng)安裝完成后，一是進(jìn)行伺服系統(tǒng)程序模塊調(diào)試，保證每一旋轉(zhuǎn)工步為120°（±0.01°），校正360°旋轉(zhuǎn)精度。二是D/AA/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序模塊調(diào)試。調(diào)校各運(yùn)動(dòng)方向機(jī)械原點(diǎn)、壓力、流量。使機(jī)器在整定完成后畫面上添加控件及各種圖形對象，將變量關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的組態(tài)控件及圖形對象，使現(xiàn)場設(shè)備與相應(yīng)的組態(tài)控件及圖形對象對應(yīng)起來。按同樣方法完成參數(shù)設(shè)置、登錄、主菜單等畫面的設(shè)計(jì)。隨后進(jìn)行觸摸屏與PLC程序的模擬。遇到的*個(gè)問題是觸摸屏與PLC程序的通訊連接問題，從通訊手冊中得到了解決方法，在觸摸屏上可以觀察到通訊連接上了。