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燕山大学课程设计说明书题目：金属压铸机自动控制系统设计学院（系）里仁学院年级专业：工业自动化仪表10-1班学号：学生姓名：指导教师：教师职称：副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：里仁学院基层教学单位：自动化仪表学号101203021013学生姓名游雅晖专业（班级）工业自动化仪表10-1班设计题目金属压铸机自动控制系统设计设计技术参数设计内容及参数详见设计题目内容页。设计要求设计说明书包括：1、设计题目内容2、设计过程和有关说明3、绘制电气原理图：包括主电路、控制电路、PLC硬件电路、I/O接口表4、PLC控制程序（梯形图和指令表）5、调试结果6、参考资料7、心得体会工作量两周工作计划第1-2天:搜集资料,学习使用GXDeveloper和三菱PLC仿真软件第3-5天:编制控制程序第6-8天:调试、修改并完善设计第9天：撰写课程设计说明书第10天：答辩参考资料《PLC电气控制技术》，漆汉宏主编，机械工业出版社，2006年《FX系列PLC编程及应用》，寥常初主编，机械工业出版社，2004年其他资料指导教师签字韩立强基层教学单位主任签字谢平说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2013年12月1日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：评阅人：年月日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：年月日燕山大学课程设计说明书共15页第1页目录第一章概述……………………………………………………………………2第二章任务描述与控制要求说明……………………………………………22.1任务描述……………………………………………………………………22.2设计任务与控制要求………………………………………………………3第三章设备的工作原理………………………………………………………33.1工作示意图…………………………………………………………………33.2控制过程分析………………………………………………………………3第四章PLC程序设计…………………………………………………………44.1I\O端口分配表……………………………………………………………44.2程序状态转移图……………………………………………………………54.3程序步进梯形图……………………………………………………………74.4程序指令表…………………………………………………………………7第五章总结和心得……………………………………………………………7参考文献…………………………………………………………………………7附录1……………………………………………………………………………8附录2……………………………………………………………………………13燕山大学课程设计说明书共15页第2页第一章概述早期的可编程控制器称作可编程序控制器，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。PLC自1969年美国数据设备公司研制出现，现行美国、日本、德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点：（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、能耗低压铸机是用锌、铜、铝合金等金属为原料，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系列工业铸造机械，属于精密压铸机械，主要用于工业部门大批量生产和精密零件。设计中应用M8040,其为STL传送中断,当其通电时是传送禁止,当期断电时是正常传送.用它可实现单步操作。该设计的电气控制部分采用三菱FX2N系列PLC,该系统显著降低了能耗，能够适应恶劣的现场环境，减轻工人的劳动强度，显著提高产品质量，具有较强的市场竞争力。第二章任务描述与控制要求说明2.1任务描述燕山大学课程设计说明书共15页第3页压铸机的动作由液压游缸推动，执行元件为电磁阀。其工艺流程如下：（1）原位：模板在开模确认位置，开模确认限位开关SQ2闭合；洗模嘴上升归位，喷嘴归位限位开关SQ5闭合。（2）关模：有启动信号按下后，关模电磁阀YV0通电，模板右移。（3）射出：当模板右移到位，关模确认限位开关SQ3闭合，射出电磁阀YV5通电，射出活塞向左移，将金属射进模内。（4）冷却：射出活塞自动归位，射出确认限位开关SQ4闭合，冷却水电磁阀YV4通电，利用冷却水成型。（5）开模：延时5s待工件冷却后，开模电磁阀YV1通电，模板左移，工件自动顶出。（6）洗模：模板左移到位，开模确认限位开关SQ2闭合，喷嘴下移电磁阀YV2、喷嘴液电磁阀YV3均通电，喷嘴下移并喷洗模液。（7）复位：喷嘴下移到位，喷嘴下移限位开关SQ6闭合，喷嘴上移电磁阀通电，喷嘴上升回到原位。2.2设计任务及控制要求要求采用三菱PLC控制系统设计，使压铸机按以下三种操作方式工作：（1）周期操作:按下启动按钮，压铸一个工件，即经过关模、射出、冷却、开模、洗模、复位一个循环周期后，等待下一次启动信号来，再压铸一个工件。（2）自动连续操作：按下启动按钮，自动循环作业，连续压铸工件，直至停止按钮按下，才停止作业。（3）单步操作：按下一个单步操作按钮，实现一步操作第三章设备的工作原理3.1工作示意图下图是加工汽车发电机端盖的金属压铸机工作示意图。按加工工艺要求共分7个工步：原位、关模、射料、冷却、开模、洗模、复位。其中，后6个工步动作的实现，是靠电磁阀的通电来配合。燕山大学课程设计说明书共15页第4页3.2控制过程分析该压铸机有三种工作方式:周期操作、自动连续操作、单步操作。1、按下周期操作开关X010，并且确定在初始位置（即开模确认限位开关X001和喷嘴归位开关X004接通）处，进行周期操作过程。按下启动按钮，压铸一个工件，即经过关模、射出、冷却、开模、洗模、复位一个循环周期后，等待下一次启动信号来，再压铸一个工件。2、按下自动连续操作开关X011，并确定在初始位置处，进行自动循环操作过程。按下启动按钮，自动循环作业，连续压铸工件，直至停止按钮按下，才停止作业。3、按下单步操作开关X012，并确定在初始位置处，此时Y010失电，其常闭触点闭合，M8040得电，压铸机不工作；按一下单步操作按钮X007，Y010得电，其常闭触点断开，M8040失电，压铸机工作，并且只实现一步操作。如此实现单步操作过程。第四章PLC程序的设计4.1I/O端口分配表如下表燕山大学课程设计说明书共15页第5页4.2程序状态转移图如下图输入输出启动按钮X000关模电磁阀YV0Y000限位开关SQ2X001开模电磁阀YV1Y001限位开关SQ3X002喷嘴下移电磁阀YV2Y002限位开关SQ4X003喷嘴液电磁阀YV3Y003限位开关SQ5X004冷却水电磁阀YV4Y004限位开关SQ6X005射出电磁阀YV5Y005停止按钮X006喷嘴上移电磁阀YV6Y006周期操作开关X010自动连续操作开关X011单步操作开关X012单步操作按钮X007燕山大学课程设计说明书共15页第6页S0S20S21S25S22S23S24S20S40X006S0S41S42S43S44S45S0S30S31S32S33S34S35S0X000X010X011X012X001X004X006X002X006Y000X006X003X006T0X006X001X006X005X006X004X006X006X006X000X011X010X012X001X004X006X002X006X003X006T0X006X001X006X005X006X004X006X006X006X006X006X006X006X006X006X000X012X010X011X001X004X006X002X006X003X006T0X006X001X006X005X006X004X006X006X006X006X006X006X006S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0S0Y005Y004Y001Y002Y003T0Y006Y000Y005Y004T0Y001Y002Y003Y006Y000Y005Y004T0Y001Y002Y003Y006K50K50K50M8002燕山大学课程设计说明书共15页第7页4.3程序步进梯形图(见附录1)4.4程序指令表(见附录2)第五章总结和心得该设计的压铸机的电气控制部分采用三菱FX2N系列PLC,该压铸机用锌、铜、铝合金等金属为原料，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，属于精密压铸机械，主要用于工业部门大批量生产和精密零件。经过这两周的课程设计，加深了对课本知识的认识，以前总是听老师讲解，很多东西没有亲自设计，对知识的了解欠缺，这段时间，在电脑上下载了GXDeveloper软件和Visio软件,通过和组内其他同学商量和自己的思考,亲自画出程序的状态转移图和步进梯形图，并且看它的时序图,不断更新和完善程序,当看到理想的结果的时候,内心充满了喜悦。特别感谢同学和老师,在老师悉心教导下学到了好多东西,在与同学商量的过程中,大家相互学习,共同进步,感受到团结的力量。总之,我在这次课程设计过程中中既学到了东西,又很开心。参考文献1、《PLC电气控制技术》，漆汉宏主编，机械工业出版社，2006年2、《FX系列PLC编程及应用》，寥常初主编，机械工业出版社，2004年3、上网查询资料