1 注塑机教学仪器基本结构
注塑机教学仪器的组成主要是由注射部分、开合模部分、润滑系统、安全检测系统、冷却与加热系统等部分组成，如图 1所示。
图1 注塑机组成图
2.注塑机教学仪器的设计要求
注塑机教学仪器的设计要求需要结构轻便易搬，随意移动;强度足够，不易损坏；教学仪器的制作成本相对较少；无噪音无污染，整体运动过程顺滑、无卡顿现象；操作方便，教学设备的传动部分只需要通过按钮开关就能控制整个过程的状态；采用220V电压，可在任何有电场所使用;过程清晰，原理明显，教学设备最大程度地现场模拟常用注塑机的真实工作过程；能够让学生直观地研究每个流程的运动状态，能在实验中将理性知识转变为感性体验。
注塑机教学仪器是通过模拟可运动的模型来演示生产用注塑机生产产品的过程。我设计的主要是用来展示传动方式以及开闭模具的能随意移动展示的教具模型，其中包括开合模机构、顶出机构、机身、加料装置和控制系统。主要模拟实际生产中注塑机的以下工作过程，如锁紧固定模具、打开模具、开模并模拟顶出动作等工序。它是生产注塑机的改进微缩版，具有体积小、可移动教学。主要应用于课堂教学，学生能简单直接观察注塑成型过程中注塑机各主要工作部件运动工作过程，使学生熟练掌握并深入了解注塑机的传动装置的工作原理，解决了学生在观察生产用机时，场地有限，部分学生无法充分观察注塑机工作过程的问题。注塑机教学仪器是模具基础教学中良好的教学设备，强化学生对基本知识的掌握和理解，对注塑模基础教学起重大引导作用。
3.控制系统设计
注塑机教学仪器控制系统的软件设计按一般流程进行，进行系统任务分析后画出流程图，在此思路指引下画出控制过程的顺序功能图，利用“起-保-停”的思想或步进指令将顺序功能图转化为梯形图，编写指令表程序清单。编写程序后进行仿真调试，至功能满足要求为止，在线测试程序相应的步数、占有 CPU 的使用率等。
在基于PLC 控制的软件设计中以工艺流程图为主要分析工具，按控制任务要求，逐级分解各相应功能模块的设计，最终形成控制系统的梯形图程序。
注塑机教学仪器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，如单片机、继电器、PLC等。通过查阅相关文献得出PLC控制和以上两种相比有以下优势:(1)抗干扰强;(2)编程容易上手、可靠性强、使用便捷;(3)体积小、重量轻、功能消耗低;(4)组合灵活、扩展方便;(5)具有很高的性能价格比。
基于PLC控制，确定了注塑机教学仪器PLC控制方案如下:注塑机教学仪器中24V直流电机的正反转实现了合模(电机正转)与开模(电机反转)，用定模板和动模板之间的限位开关来控制24V直流电机。
控制系统总体结构由PLC、AC220V转DC24V的变压器、24V直流减速马达、相应开关以及接触器等主要电子器件组成，其框图如图4-1所示。以PLC为控制系统的重要机构，首先通过变换器将输入到模拟量输入模块转化为数字量后送到PLC模块，限位开关和按钮开关则作为相应的控制开关量，将输入的信号转化为电信号后作为PLC的控制开关输入量进行整个注塑机教学仪器的控制指令，模拟控制如图4-2所示。
3.1硬件选型
交流接触器选购2个,型号为AC-24V；CJX2-0901，其作用是通过频繁接通分断电路，交叉接线实现电机正反转功能。
空气开关选购1个，型号是正泰NXB-63C，其作用是自动控制电流过载，当超出标定的承受电流值，就会跳闸保护。
220V交流转24V直流变压器选购1个，其作用是通过变压器内部主线圈和其副线圈之间通过电磁互感现象把实际所提供的电压降至实际所需电压。
电感式接近开关选购2个，型号为LJ18A3-8-BX NPN直流三线常开DC6-36V传感器，接触直径为M18,其作用是利用电蜗流效应将信号调理电路转换成开关量输出实现左右限位的功能。
直流减速电机马达选购1个，型号为JGY370；24V；单输出轴，其作用是提供整个装置的源动力。
3.2硬件连接
本设计硬件模拟接线图如图2所示。
图2 硬件模拟接线图
4.软件设置
安装条件：操作系统要求为Windows XP或者Windows 7的操作系统；PC/PPI电缆实现可编程控制器与计算机的通信。
安装步骤：安装英文版本的编程软件，鼠标双击安装程序SETUP.EXE，进入安装向导，根据提示完成安装。点击菜单栏Tools→Options→General→Chinese，重启程序再次打开就是汉化版本。
硬件连接：PC/PPI电缆的RS-232端连接个人计算机RS-232通信口COM3接口上；RS-485端接到OYES-200 PLC中的通讯端口。
通信参数设置：从‘视图’菜单中勾选‘通信’出现相应对话框；单击‘设置PG/PC接口’按钮；单击‘属性’按钮，出现接口属性对话框，检查属性是否正确,其工作流程图如图4-10所示。
4结论
本文首先对注塑机教学仪器结构及设计要求进行分析，重点对基于PLC控制系统的合模机构控制系统设计，分析了软件设计的整体思路，完成硬件选型，绘制出工艺流程图，最后设计了控制系统硬件连接与软件设置。此控制系统工作稳定，具有较大实用性。
5参考文献
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