金属压铸机控制系统设计分析

金属压铸机控制系统设计分析

摘要:

金属压铸机控制系统设计中,PLC方面采用硬件、软件的途径,能够更好地控制金属压铸机控制系统。本文探讨了PLC下在金属压铸机控制系统的设计与应用。

关键词:

PLC;金属压铸机;控制系统

金属压铸机在我国的机电、冶金、汽车等行业比较常用,金属压铸机控制系统的电气运行方面,属于控制系统的设计关键,为了提高金属压铸机的工作效率,采用PLC设计,在金属压铸机控制系统的工业环境中,配置专业的计算机设备,提高控制系统设计的可靠性。

一、PLC在金属压铸机控制系统中的原理

金属压铸机控制系统设计,主要分为两种控制方式,分别是单周操作和自动连续操作。单周操作是指按下金属压铸机控制系统的启动按钮,压铸工件在关模、射料、冷却、开模的循环周期后,直接等待下次的启动信号。自动连续操作,采用了PLC设计,在自动连续操作中,按下了启动按钮,就能够进入自动循环的作业中,在连续压铸的状态中,按下停止按钮,才能停止作业。PLC在金属压铸机控制系统内,按照控制的要求,规划出不同工步的电磁阀通断电状态,主要控制关模阀、开模阀、下移阀、洗模阀、冷却阀、射料阀、上移阀,分配好PLC自动化的控制资源,满足金属压铸机控制系统的设计要求,完善控制系统的运行。

二、PLC在金属压铸机控制系统中的硬件设计

1.控制系统设计

金属压铸机控制系统硬件的控制系统设计中,与PLC配合,设计人机界面,接入24V的电源,利用RS-422接口,直接控制金属压铸机控制系统的各项模块,在RS-422接口的作用下,与FX2N-64MR模块连接,分支作用成两个控制系统,第一是执行电磁阀、气动阀、泄压阀、润滑泵电机以及工作状态指示灯;第二是启动停止按钮、手动自动半自动转换开关、紧急停止按钮、行程位置检测开关、变频器报警输出端子等控制。接下来,是人机界面的功能模块系统设计,重点控制金属压铸机控制系统的油泵电机、变频器、压力电比例阀、位移编码器、超声波传感器等,构成硬件控制系统的框图结构。例如:硬件控制系统的人机界面设计,在金属压铸机控制系统内,采用液晶显的方式,触摸键300,在背面安装A9GT-RS4串行通信板,选择专用的通信电缆,与主机直接相连,构成通信模块,实现了高效的串行通信。硬件控制系统设计中,选择控制油温、水温的传感器,采用压力变送器,规范了测量的范围,是-100kPa~60MPa,流量方面也运用变送器,在金属页面的测量上,配置超声波传感器。

2.I/O分配设计

基于PLC的金属压铸机硬件控制系统,I/O分配设计,要根据金属压铸机硬件控制系统的实际情况,规范开关量的输出,完善I/O的分配设计。一般情况下,PLC在金属压铸机硬件控制系统中,输出点为28点,模拟量输出为6个,输出时3个,高速的数字输出量,配置1个通道。I/O分配设计方面,考虑到PLC在金属压铸机硬件中的作用,要规范输入的点数,保障设备调试、维护的高效性,触摸屏要符合金属压铸机自动化工作的要求,以便节约输入点,I/O分配中不必要的输入点,要集成到HMI内,采用PLC的软元件替代,以此来降低I/O模块中的配置,简化PLC在金属压铸机I/O分配中的线路和资源。

三、PLC在金属压铸机控制系统中的软件设计

1.人机界面画面制作

金属压铸机控制系统的PLC,运用专业的绘图软件,绘制人机界面中的操作画面,需要在计算机上,制作出人机界面上的画面,通过SC-09电缆,将制作好的画面传送到人机界面内,或者直接上传到存储器卡中,完成画面地制造,同步画面对应的数据。人机界面的画面制作,主要包括图形、数据图形、工艺参数以及故障显示,运用指示器,显示故障,定位元件的位置,还要在PLC中实现闪图的效果,便于操作人员使用,促使操作人员可以迅速地找到故障的位置,提升PLC画图的整体性。PLC软件图形地设计,应该设计多个柱状图,便于显示金属压铸机在工作中的重量、压力、速度等数据,还要设置密码保护,获取操作权限后,才能对金属压铸机的控制系统进行设计。

2.PLC的软件设计

金属压铸机PLC的软件设计,体现在3个模块上。第一是金属量地检测和控制,传感器设置了测量值,明确了测量值和初始值之间的差值,能够将金属的重量测量,直接转化成页面的实际测量值,测量值达到一定的给定值,运用PLC的软件程序,控制金属熔炉的控制时间,在编程的过程中,运用中断、输入、输出的指令,执行控制阀的命令,操作电磁阀的动作时间,避免PLC在金属量检测和控制方面,出现过冲误差,保障金属压铸机控制系统能够实现精确地控制。第二是三段变速打料的无级变速调节,PLC划分了行程,根据金属压铸机控制系统的工艺参数,规划好自动调用的方式,给与流量、压力的定值,采用比例调节,控制放油的宿敌,还要通过PLC给与定值和实测流量,反馈出压力的数据。PLC软件设计方面,除了自动控制以外,还规划了手动子程序,用于实现设备地维护、调试,控制好金属压铸机的程序。系统中配置了紧急停止按钮,以便能够在紧急状态下处理事故。第三是PLC编程软件设计中的计算机编制,在金属压铸机中选用了3种编程语言,分别是语句表、逻辑功能图、梯形图,在编制菜单中,转换3种编程语言,在菜单中,经过双击,才能进入到PLC编程的检查环境内,待程序完成后,安排程序调试,待PLC编程合格后,直接存储在PLC的内存中,实现了金属压铸机控制系统中的电、气、液一体化,保证PLC在金属压铸机中的稳定性,促使各项指标都能达到规范的要求。

结语

PLC在金属压铸机控制系统中,具有体积小、可靠性高的优势,而且具备很强的抗干扰能力,可以提高金属压铸机控制系统的工作效率,促使金属压铸机控制系统设计,保持高水平、高性能的工作状态。

作者:谭旭 单位:北京卫星制造厂

参考文献

[1]刘继修.基于PLC的金属压铸机控制系统设计[J].机电工程技术,2004(6):69-71.

[2]陈文军.基于PLC的汽车轮毂压铸机控制系统设计[J].价值工程,2011(32):52-53.