基于压铸机的PLC_控制系统

基于压铸机的PLC控制系统(一)根据工业现场的需要和可编程控制器(PLC)自身特点，本设计为基于压铸机的PLC控制系统。在这个设计中，本设计采用西门子公司PLCS7-300系列可编程控制器为例。结合了书籍和资料，说明了PLC的工作原理、软件使用方法、PLC的硬件系统设计及PLC软件系统设计。实现了对压铸机的液压系统的控制。在该设计中，PLC作为主机，压铸机作为从机，构成基于压铸机的PLC的控制，完成对压铸机的整个工艺流程的控制，可反映压铸机在整个工作过程的工作状况。【关键词】可编程控制器；压铸机；液压传动AbstractAccordingtothedemandofindustrythespotandprogrammablecontroller(PLC)oneselfcharacteristics,thisdesignforaccordingtodie-castingthePLCofmachinecontrolsystem.Inthisdesign,theseriesesprogrammablecontrollerofthecompanyPLCS7-300ofthisdesignadoptionSiemensisanexample.Combinedbookanddata,explaineddesignandthePLCsoftwaresystemdesignofthehardwaresystemofPLCworkprinciple,softwareoperationmethod,PLC.Carriedouttopressthecontrolofsystemtowardsdie-castingingmachineofliquid.Inthatdesign,thePLCisahost,die-castingthemachineisfromthemachine,constituteaccordingtothecontrolofPLCofdie-castingthemachine,andthecompletioncanreflecttodie-castingmachineinthewholeworkconditionofworkprocesstothecontrolwhichdie-castingsthewholecraftprocessofmachine.【Keywords】programmablecontroller;Die-castingmachine;Theliquidpressestospreadtomove目录摘要1Abstract2前言………………………………………………………………………………5第1章概述………………………………………………………………………61.1压铸机的定义、发展及特点…………………………………………………61.1．1压铸机的定义……………………………………………………………61.1.2压铸机的发展……………………………………………………………61.1.3压铸机的分类……………………………………………………………71.1.4压铸机的特点……………………………………………………………71.2压铸机的组成…………………………………………………………………81.3压铸机的工作原理……………………………………………………………81.4PLC的定义、分类及特点……………………………………………………81.4.1PLC的定义………………………………………………………………81.4.2PLC的分类……………………………………………………………81.4.2.1按硬件结构类型分类……………………………………………81.4.2.1按应用规模及功能分类………………………………………91.5PLC的功能及应用…………………………………………………………9第2章PLC与其他控制的比较……………………………………………102.1继电器控制方案……………………………………………………………102.2集散控制方案………………………………………………………………102.3PLC控制方案…………………………………………………………………112.4方案比较……………………………………………………………………112.4.1采用继电器控制系统…………………………………………………112.4.2采用集散控制系统……………………………………………………122.4.3采用plc控制系统……………………………………………………12第3章控制对象的工艺流程说明…………………………………………133.1金属压铸机的工艺流程……………………………………………………133.2操作方式……………………………………………………………………14第4章PLC系统硬件设计…………………………………………………154.1PLC的功能简介……………………………………………………………154.1.1主机系统………………………………………………………………154.1.2输入/输出扩展环节……………………………………………………154.2PLC容量估算……………………………………………………………164.2.1I/O点数的估算………………………………………………………164.2.2存储器容量的估算……………………………………………………174.2.3I/O模块的选择………………………………………………………174.3分配输入/输出点……………………………………………………………184.4安全回路的设计……………………………………………………………19第5章PLC系统软件设计……………………………………………………215.1PLC软件设计的内容………………………………………………………215.2PLC系统的软件设计步骤…………………………………………………215.3PLC应用系统设计实例……………………………………………………25第6章系统的调试……………………………………………………………266.1硬件调试……………………………………………………………………266.2软件调试……………………………………………………………………266.3系统联调……………………………………………………………………26第7章设计结论…………………………………………………………………27参考文献…………………………………………………………………………30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。概述1.1压铸机的定义、发展及特点1.1．1压铸机的定义压铸机是用锌、铝合金、铜等金属为原料，在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体金属铸件的一种工业机械。1.1.2压铸机的发展压铸机是压铸生产中重要的基础技术装备，与压铸工艺的互存、互动关系非常突出，压铸工艺的改进或采用新的技术，都要有与之相应的或新型的压铸机作为技术支撑。压铸技术起源于印刷工业的铅字铸造技术。19世纪初，世界印刷工业蓬勃发展，活字（单字母的铅字）的需求量日益增多，于是铸字机应运而生，1849年，Sturgiss制造了第一台用压铸法把铅铸成活字的压铸机（如图1），图中可见带有将喷口封住、打开和切断等动作的机构，以及用压射活塞压送熔融金属进入活字模型，可以说这就是压铸机的原始结构，而且机器还具有速度快、效率高，既经济，又可重复生产等特点。这台压铸机标志着压铸的“黄金时代”的开始。图1-1压铸铅活字的压铸机示意图图1-2压铸机示意图1.操作杆2.冲头3.上压室4.喷嘴切断阀5.喷口拉杆6.金属熔埚7.喷嘴8.内通道9.施压压室1868年，英国人CharlesBabbage用一台手动压铸机生产了机械式计算机零件，开创了在压铸机上配用带刃边浇口的模具进行压铸生产的压铸技术1877年，Dusenbury发明了一种既有原始的热室压铸机压射机构，又有模具可以水平移动的压铸机，如图1-2所示，开辟了模具水平开合的新途径。于是，典型的热室压铸机便从此诞生。20世纪50年代，我国自行设计制造出全液压的50型卧式冷室压铸机，锁模力有500kN和1000kN两种规格。及至20世纪80年代，有关单位继续完成了锁模力16000kN以下的卧式冷室压铸机系列产品的开发；立式冷室压铸机也形成了锁模力2500kN以下的系列产品；1986年试制出国内第一台J1163A型自动压铸机组；1990年开发出国内第一台柔性压铸单元，锁模力为4000kN；其后的几年里，又将辅助装置和参数检测装置加以定型并形成产品。在压铸机的设计工作方面，20世纪80年代，设计的压铸机压射性能已接近当时的国外水平；合模机构全部采用液压驱动、曲肘机械扩力结构取代了全液压。1.1.3压铸机的分类压铸机的分类方法很多，通常，主要按机器结构和压射室（以下简称压室）的位置及其工作条件加以分类，各种类型的压铸机的名称如图1-3所示。图1-3压铸机的分类热室压铸机一般主电箱与主机分离，独立落地；头板、二板采用箱体或筋板式结构，刚度高而重量轻；油压式齿轮调模，传动平稳，确保四支哥林柱同步伸缩，准确保持头板、二板的平行度；机门采用挂入式安装，清理及维修时拆装方便。如图1.4所示为CM-168H型热压铸机。图1.4CM-168H型热室压铸机冷室压铸机是采用数控电脑及电子尺操作，锁模，调模，顶针的压力、速度均可数控调整，带动态显示，操作简单容易；头板，二板采用箱体式结构，强度高而重量轻。尾板，C型架采用加强筋、框架设计，强壮有力。如图1.5所示为CCM-380型冷室压铸机。图1.5CCM-380型冷室压铸机1.1.4压铸机的特点1、液压元器件、密封件、电器元件全部采用进口件，可靠性更高，不漏油；2、机械部分的模板、曲臂、采用进口加工中心制造，并用三坐标仪检测，精度更高，无故障工作时间长。曲臂润滑采用集中润滑站加定量分配器的方式，保证每一点的润滑可靠，使运动机件的