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金属压铸机的PLC控制

前言可编程控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。

它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适于在工业环境下应用等一系列优点,在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛,已成为现代工业控制的三大支柱之一。

可编程控制器是 20 世纪 70 年代诞生的通用自动控制装置,自第一台PLC问世以来,经过 30 多年的发展和完善,它已由原来仅仅代替继电器逻辑控制而变成一个集顺序逻辑控制、回路调节、图形监视、网络通信于一体的综合自动化系统发展成为被广泛应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域,成为现代工业自动化的三大支柱( PLC、机器人、CAD/CAM )之一。

PLC的编程概念和控制思想已为广大的自动化行业人员所熟悉,这是一个目前任何其他工业控制器都无法与之相提并论的巨大知识资源;其次,PLC系统硬件技术成熟,性能价格比较高,运行稳定可靠,开发过程也简单方便,运行维护成本很低。

所有这些特点造就了PLC的旺盛生命力。

可编程序控制器,发展至今,除传统的硬PLC外,还有融入控制组态软件之中的软PLC(Softplc)。

它们正在扩展着PLC在工控、工业自动化领域中所占有的市场份额。

由于习惯与技术积累 PLC的传统用户,不可能一时放弃原有的投资,在技术改造过程中,在原有的投资基础上,增加性能更好的设备,以提高生产效率和扩大再生产。

近年来,随着可编程控制器( PLC )应用技术的发展的,其在工业生产中的应用也越来越广泛;根据工业现场的需要和 PLC 自身的特点,可编程控制器的在工业生产中也被广泛采用,使工业控制变得更为方便、灵活,也使得生产效率大大提高生产效益获得更大的经济。

然而,在工程生产的很多领域,我们都运用到了PLC,例如,在压铸机上我们运用它帮助我们完成了多个人的工作,实现了压铸机的智能化控制,从而降低了生产成本,提高了劳动效率。

在工业上运用PLC是我们以后发展的必然方向,它将成为代替原始机械控制的有效控制装置。

在工业生产中采用可编程控制器PLC,可利用其硬件和软件上采取的一系列抗干扰措施,使它可以直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。

目录第1章概述 (1)第2章控制方案论证 (2)2.1继电器控制方案 (2)2.2微机控制方案 (2)2.3 PLC控制方案 (3)2.4 方案比较 (4)2.4.1 采取继电器控制方案 (4)2.4.2 采取微机控制方案 (4)2.4.3 采取PLC控制方案 (4)第3章控制系统硬件电路设计 (6)3.1金属压铸机电气控的设计原理 (6)3.1.1金属压铸机概况及控制要求 (6)3.1.2 压铸机控制系统的三个工作方式 (7)3.2 PLC的控制面板及外部接线图 (8)3.3 PLC的I/O接线图 (9)第4章控制系统软件设计 (10)4.1控制系统的软件设计原理 (10)4.2控制系统的工作循环图和顺序功能图 (11)4.3控制系统的梯形图程序 (13)4.3.1 主程序OB1 (13)4.3.2 公共子程序SBR0 (13)4.3.3 手动子程序SBR1 (14)4.3.4 自动子程序SBR2 (15)第5章控制系统调试 (18)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章概述金属压铸机概述后得到固体金属铸件的一系列工业铸造机械,最初用于压铸铅字。

随着科的发展,又从节能、节省原材料诸方面出发,压铸技术已获得极其迅速的发展。

近40年,随着科学技术和工业生产的进步,尤其是随着汽车、摩托车以及家用电器等工业的发展,又从节能、节省原材料诸方面出发,压铸技术已获得极其迅速的发展。

压铸生产不仅在有色合金铸造中占主导地位,而且已成为现代工业的一个重要组成部分。

近年来,一些国家由于依靠技术进步促使铸件薄壁化、轻量化,因而导致以往用铸件产量评价一个国家铸造技术发展水平的观念改变为用技术进步的水平作为衡量一个国家铸造水平的重要依据。

压铸生产不仅在有色合金铸造中占主导地位,而且已成为现代工业的一个重要组成部分。

近年来,一些国家由于依靠技术进步促使铸件薄壁化、轻量化,因而导致以往用铸件产量评价一个国家铸造技术发展水平的观念改变为用技术进步的水平作为衡量一个国家铸造水平的重要依据。

第2章控制方案论证而程)图2.1 继电器控制压铸机的示意图2.2 微机控制方案微机控制,成本比PLC低,逻辑针对性高,所以要在对整个系统非常了解的时候才会使用,智能化比PLC高,专业应用的时候,实现的功能要比PLC多,具有安全性可靠性最高的特点,输入输出信号还可以实现一体化隔离,通讯组态模式最多。

开发周期最长,一旦要有变化修改比较麻烦。

一旦实现自有批量生产,如果不包括软件附加值,成本甚至比继电器控制还要低。

微机最突出的特点是具备计算机的运算能力和存储容量, 适用于复杂应用和大量数据处理.。

微机系统也具有软硬件结合实现功能的特点,而且目前的微机系统有专业的工用于工业控制环境,其抗干扰能力、运行稳定性等都比最初使用商用机好得多了。

而硬件上,已经有多种基于现有总线形式的功能块可以选用,如数据采集卡、运动控制卡、过程控制卡、智能通信卡等,这些功能块是专业厂家进行专门设计的,让用户可以结合各种通用编程软件如VC++、VB、Delphi以及各种数据库开发软件等即可迅速实现控制系统软件的设计。

不过在造价上恐怕是最高的,而其可靠性虽然已经有很大提高能够适应许多工业现场的环境了,但仍然还不足以达到PLC的水平。

另外还通过微机直接控制过元器件,他的功能可谓更加强大。

但是另一方面他体型大,也太笨拙,一般微机也不适合用于工业控制场合,但是工业控制计算机可以。

机最突出的特点是具备计算机的运算才干和存储容量,适用于复杂应用和大量数据处置。

微电路控制,就是单片机控制,这个系统其把PLC模块化的各个部分集中在一起,其主要通过一块电路板实现,空间大大减小,但是由于所有的电路集中在一块板子上,其实现的功能、输入输出的点数受到限制,而且系统的散热性,维护性受到考验,若其中一部分损坏,其只能全部更换。

单片机现在主要用在功能单一的小型系统中,如随小型设备来的控制系统。

2.3 PLC控制方案PLC智能化高,逻辑控制可靠度高,具有通讯功能,占体积小,功耗小,PLC是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置。

PLC最突出的特点是抗干扰能力强, 编程简单灵活, 适用于大多数工业控制场合.。

.PLC系统是具有柔性的软接线系统,多数情况下通过不算复杂的编程,以软硬件结合的方式可以实现控制功能,目前应用也极为广泛,可靠性极高、抗干扰能力强,已经被广泛接受。

现在的PLC可以实现从小到大各种规模的控制系统,并且除了逻辑控制外,还可以方便的通过各种功能模块、通信模块、智能模块、人机界面等实现过程控制、闭环控制、通信、位置/伺服控制、人机交互等,功能极为强大。

PLC系统更改方便,改动程序可以节省大量外围硬接线的改动工作量。

但是目前各种厂家的PLC在硬件软件方面不通用、“各自为政”现象尚难以改观。

在用户方面各自变得程序也往往不具有通用性,尤其是采用梯形图编程时程序的“个性”风格十分突出,可移植性、可维护性不如微机控制系统做得好。

PLC系统的价格也不是太高,在性价比上应该是最好的。

PLC就是为了替代继电器的缺点而开发的,其就是可编程控制器,其众多的逻辑控制在PLC内部来实现,引起大大的节省了设备空间,其只需要外部的输入输出接口来与外界连接,这样的状况使整个系统耗电量、可靠性、维护性有到显著的改善,其最优越的特点就是程序更改方便,对待外部实现的功能更加人性化。

2.4方案比较2.4.1 采用继电器控制方案(1)逻辑工作量大,接线多(2)受机械触电影响,寿命限制(3)环境差,会降低可靠性和寿命(4)更换继电器维护费用高2.4.2 采用微机控制方案(1)不适于用于开关量的逻辑控制(2)不能按扫描方式工作(3)采样速度不均,运算速度较低(4)微机控制所需存储量较大(5)微机控制不够方便、灵活2.4.3 采用PLC控制方案PLC能如此迅速的选择发展的原因,除了工业自动化的客观需要外,还有许多的优点。

(1)编程方法简单易学(2)功能强,性能价格高(3)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强(4)可靠性高,抗干扰能力强(5)系统的设计、安装、调试工作量少(6)维修工作量小,维修方便(7)体积小、能耗低由此可见,PLC控制比继电器控制更能较好的解决了工业控制领域中的普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。

我们在设计过程中应采用PLC控制。

然而其控制性能与自身的功能已无法满足与适应工业控制的要求和发展,传统的继电器控制系统被PLC所取代已是必然趋势。

第3章 控制系统硬件电路设计3.1 金属压铸机电气控制系统设计原理3.1.1 金属压铸机概况及控制要求金属压铸机工作示意图如图25所示,压铸机的动作由液压油缸驱动,执行元件为电磁阀,其工艺流程如下:SQ4SQ3SQ2SQ1SQ5SQ6冷却水电磁阀YV4射入活塞左射入活塞金属熔炉关模电磁阀YV0开模电磁阀YV1喷嘴下移电磁阀YV5喷嘴上移电磁阀YV6洗模液电磁阀YV7洗模液喷嘴射入活塞右移电磁阀YV2移电磁阀YV3图1 金属压铸机工作示意图(1) 原位:模板在开模位置,模板左限位开关SQ1闭合;射入活塞已右移位,活塞右限位开关SQ3闭合;喷嘴已上移至原位,喷嘴上位限位开关SQ5闭合。

(2) 关模:当按下启动按钮SB1时,关模电磁阀YV0通电,模板右移。

当模板右移至关模位置时, 模板右限位开关SQ2闭合,关模电磁阀YV0断电,模板停止右移。

(3) 射入:当模板关闭后,射入活塞左移电磁阀YV2通电,射入活塞向左移动,将金属液射入模内。

当射入活塞左移至终点位置时,活塞左限位开关SQ4闭合,射入活塞左移电磁阀YV2断电,射入活塞停止左移。

(4) 活塞返回与冷却:当射入活塞向左移至终点位置时,射入活塞右移电磁阀YV3通电,射入活塞右移。

当右移至原位时,活塞右限位开关SQ3闭合,射入活塞右移电磁阀YV3断电,射入活塞停止右移。

在射入活塞开始右移的同时,冷却水电磁阀YV4通电,使冷却水流过模具的冷却水循环系统,以期迅速冷却模具中的高温液态金属,使其固化成型。

当冷却水电磁阀YV4通电50s时断电,冷却水关闭。

(5) 开模:当射入活塞右移至原位且冷却水已关闭时,开模电磁阀YV1通电,模板左移,工件被自动顶出。

当模板左移至原位时,模板左限位开关SQ1闭合,开模电磁阀YV1断电,模板停止左移。

(6) 洗模:当模板停止左移时,喷嘴下移电磁阀YV5和喷液电磁阀YV7同时通电,喷嘴一边下移,一边向两侧模板喷射洗模液。

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