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正文內(nèi)容

畢業(yè)設計-plc壓鑄機的電氣控制設計-在線瀏覽

2025-02-02 13:22本頁面
  

【正文】 合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型的、通用的自動控制裝置。 可編程控制器是 20 世紀 70 年代誕生的通用自動控制裝置, 自第一臺 PLC 問世以來,經(jīng)過 30 多年 的發(fā)展和完善 ,它已由原來僅僅代替繼電器邏輯控制而變成一個集順序邏輯控制、回路調(diào)節(jié)、圖形監(jiān)視、網(wǎng)絡通信于一體的綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展成為 被 廣泛 應用到機械制造、冶金、礦業(yè)、輕工等各個領域, 成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的 三大支柱 ( PLC、機器人、 CAD/CAM ) 之一 。所有這些特點造就了 PLC 的旺盛生命力。它們正在擴展著 PLC 在工控、工業(yè)自動化領域中所占有的市場份額。 4 近年來,隨著可編程控制 器 ( PLC )應用技術(shù)的發(fā)展的,其在工業(yè)生產(chǎn)中的應用也越來越廣泛;根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場的需要和 PLC 自身的特點,可編程控制器的在工業(yè)生產(chǎn)中也被廣泛采用,使工業(yè)控制變得更為方便、靈活,也使得生產(chǎn)效率大大提高生產(chǎn)效益獲得更大的經(jīng)濟。在工業(yè)上運用 PLC 是我們以后發(fā)展的必然方向,它將成為代替原始機械控制的有效控制裝置。 第 1章 概述 、發(fā)展及特點 . 1壓鑄機的定義 壓鑄機是用鋅、鋁合金、銅等金屬為原料,在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型,開模后得到固體金屬鑄件的一種工業(yè)機械。 壓鑄技術(shù)起源于印刷工業(yè)的鉛字鑄造技術(shù)。這臺壓鑄機標志著壓鑄的“黃金時代”的開始。于是,典型的熱室壓鑄機便從此誕生。及至 20 世紀 80 年代,有關(guān)單位繼續(xù)完成了鎖模力 16000 kN 以下的臥式冷室壓鑄機系列產(chǎn)品的開發(fā);立式冷室壓鑄機也形成了鎖模力 2500 kN 以下的系列產(chǎn)品; 1986 年試制出國內(nèi)第一臺 J 1163 A 型自動壓鑄機組; 1990 年開發(fā)出國內(nèi)第一臺柔性壓鑄單元,鎖模力為 4000 kN;其后的幾年里,又將輔助裝置和參數(shù)檢測裝置加以定型并形成產(chǎn)品。 壓鑄機的分類 壓鑄機的分類方法很多,通常,主要按機器結(jié)構(gòu)和壓射室(以下簡稱壓室)的位置及其工作條件加以分類,各種類型的壓鑄機的名稱如圖 13 所示 。熱室壓鑄機與坩堝連成一體,其壓室浸于金屬熔液中,壓射部件安裝在熔爐坩堝的上面; 熱室壓鑄機一般 主電箱與主機分離,獨立落地 ; 頭板、二板采用箱體或筋板式結(jié)構(gòu),剛度高而 重量輕;油壓式齒輪調(diào)模,傳動平穩(wěn),確保四支哥林柱同步伸縮,準確保持頭板、二板的平行度;機門采用掛入式安裝,清理及維修時拆裝方便。 圖 CM168H 型熱室壓鑄機 冷室壓鑄機的壓室與坩堝是分開的,壓鑄時,從熔爐的坩堝或保溫爐中取出液體金屬澆入壓室后進行壓鑄,冷室壓 鑄機適應于壓鑄各種有色合金和黑色金屬。 尾板, C 型架采用加強筋、框架設計,強壯有力 。 圖 CCM380 型冷室壓鑄機 壓鑄機的特點 1)操作工序簡單,生產(chǎn)效率高,容易實現(xiàn)自動化。 3) 臥式冷室壓鑄機一般設有偏心和中心兩種澆注位置,可供壓鑄型(模)設計時選用。 5) 壓鑄件力學性能好 。 7) 壓鑄產(chǎn)品輪廓清晰,壓鑄薄壁、復雜零件以及花紋、圖案、文字等,能獲得很高的清晰度。 壓鑄機的組成 本機由合模、壓射、液壓、電氣、機座、潤滑和冷卻等部件組成。機器共有二種工作程序:手動和自動。 (一) 合型(合模)部件 合模部件的功用就是保證裝于其上的壓鑄模的兩半模具有精確的定位與導 向,可靠的閉合與開啟,同時還具有抽插型芯和頂出壓鑄件的功能。 1. 合模(鎖模)機構(gòu): 本機的合模機構(gòu)采用了國內(nèi)外普遍推廣的液壓驅(qū)動 — 曲肘機械擴力式合模機構(gòu),它具有運動合理,鎖型可靠,結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省能耗和便于維護等優(yōu)點。 2. 液壓頂出(頂針)機構(gòu) 液壓頂出機構(gòu)裝在動模板背面為油缸頂出,頂出板上開有與動模板一致的頂桿安裝孔,以適應不同壓鑄件頂桿配置的需要,頂出行程和次數(shù)均可調(diào)節(jié)。開檔調(diào)節(jié)速度可通過控制油馬達的進油量來改變,它具有傳動平穩(wěn),調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點。 5. 抽插總閥組 本機設有 4 個電液閥供抽插芯用,其中 2 個在動模板, 2 個在定模板,各抽芯器的動作次序可在操作界面的預定程序中自由選擇。 (二) 壓射部件(射料部份) 本機的壓射部份采用了雙回路無背壓增壓壓射原理,即壓射與增壓的液壓回路各自獨立,使壓鑄機各個參數(shù)可單獨調(diào)節(jié)而互不干擾。其中一級快壓射既可用作由慢到快的過渡壓射,也可用跟出。由于無背壓、故增壓啟動迅速。壓射系統(tǒng)工作原理見液壓原理圖有關(guān)部份。機座的一部份用作油箱,(小機座的油箱部份用于壓射部件的回油,大機座則為液壓系統(tǒng)之油箱,兩者用管道相互聯(lián)通)。 8 (四) 安全門防護 機器的合模部份設有前后兩個護門,用此防止壓射時可能出現(xiàn)的合金液飛濺傷人 事故發(fā)生。前護門為自動氣動門,后護門為人工手動控制。冷卻水經(jīng)匯流而集中回水,操作者可及時觀察各冷卻點冷卻是否正常。開型模 時,壓射沖頭前伸推出余料,頂出液壓缸頂針頂出鑄件,沖頭復位,完成一個壓鑄循環(huán)。 第一階段:壓射沖頭以慢速推動金屬液,使金屬液充滿壓室前端并堆聚在內(nèi)澆口前沿,此階段可使壓室內(nèi)空氣有較充分的時間逸出,并防止金屬液從澆口中濺出。 第三階段:終壓階段,壓射沖頭繼續(xù)移動,壓實金屬,沖頭速度逐漸降為零。 在壓 鑄填充過程中,壓射沖頭向前推進的速度大小直接影響鑄件的質(zhì)量。為有效消除壓鑄件藏氣問 題,在此階段壓射沖頭可采用勻加速運動,即壓射速度由零逐漸增高到一合適值,金屬液在壓射沖頭的推動下,既不會從澆注口濺出,又能形成光滑的波幅將空氣排出。 PLC 是一種能直接應用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置,是以微處理器為基礎,結(jié)合計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù),用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程的一種簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝 置 。通常從組成結(jié)構(gòu)形式上將這些 PLC 分為兩類:一類是一體化整體式 PLC,另一類是結(jié)構(gòu)化模塊式 PLC。一般將一路信號叫做一個點,將輸入點和輸出點的點數(shù)的總和稱為機器的點。 9 PLC 的特點 PLC 能如此迅速發(fā)展的發(fā)展原因,除了工業(yè)自動化的客觀需要外,還有許多獨特的優(yōu)點。它在編程中簡單易學, PLC 的功能強,性能價格比高,它的硬件配套齊全,用戶使用方便,適應性強;可靠性高,抗干擾能力強;系統(tǒng)設計、安裝、調(diào)試工作量少;工作人員維修工作量小,維護方便;體積小能耗低。目前, PLC 在國內(nèi)外已廣泛用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。最近一個時期內(nèi), PLC 產(chǎn)品的市場需求量一直保持平穩(wěn)上升趨勢。所謂的三電指的是電控、電儀和電傳,這三種控制裝置常常在一個工廠、一個車間,甚至在一個工段或一臺設備上并存,卻 自成系統(tǒng),互不往來。其二, PLC 能夠與其他工業(yè)控制產(chǎn)品很好地融合。 總之, PLC 在工業(yè)控制中應用極為廣泛,可以說是無處不在。繼電器控制柜是針對一定的生產(chǎn)機械、固定的生產(chǎn)工藝設計的,采用硬接線方式裝配而成,只能完成既定的邏輯控制、定時、計數(shù)等功能,一旦生產(chǎn)工藝過程發(fā)生改變,則控制柜必須重新設計、重新裝配 。它的應用場合是連續(xù)量的控制,集散控制系統(tǒng)是按用戶的程序指令工作的。此外,在集散控制系統(tǒng)中,可有多級優(yōu)先集中斷的設置。從適 應性、可靠性、方便性及設計、安裝、維護等各方面進行比較, PLC 都有顯著的優(yōu)勢(如圖 所示)。 輸入設備(按鈕、限位開關(guān)等) 繼電器控制線路(由繼電器和連接導線組成) (輸出設備) 被控制的生產(chǎn)機械或生產(chǎn)過程 11 圖 壓鑄機的 PLC 控制原理圖 采用繼電器控制系統(tǒng) 邏輯工作量大,接線多 受機械觸電影響,壽命限制 環(huán)境差,會降低可靠性和壽命 更換繼電器維護費用高 采用集散控制系統(tǒng) 不適于用于開關(guān)量的邏輯控制 不能按掃描方式工作 采樣速度不均,運算速度較低 集散 控制所需存儲量較大 集散控制不夠方便、靈活 采用 PLC控制系統(tǒng) PLC 能如此迅速的的選擇發(fā)展的原因,除了工業(yè)自動化的客觀需要外,還有許多的優(yōu)點。 由此可見, PLC 控制比繼電器控制更能較好的解決了工業(yè)控制領域中的普遍關(guān)心的可靠、安 12 全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。然而其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應工業(yè)控制的要求和發(fā)展,傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)被 PLC 所取代已是必然趨勢。其工藝流如下: 圖 臥式冷室壓鑄機工作示意圖 金屬壓鑄機工藝流程 金屬壓鑄機的工藝流程如圖 所示。 關(guān)模:有啟動信號按下后,關(guān)模電磁閥通電,模板右移。 冷卻:射出活塞自動歸位,射出確認限位開關(guān)閉合,冷卻水電磁閥通電,利用冷卻水成型。 洗模:模板左移到位,開模確認限位開關(guān)閉合,噴嘴下移,洗模液電磁閥均通電,噴嘴下移并洗模液。 操作方式 13 電源QX 內(nèi)部處理 輸入處理(輸入傳送、遠程 DO) 通訊服務(外設、 CPU、系統(tǒng)服務) 更新附件 特殊存儲器 CPU 運行 方式 執(zhí)行程序 輸入處理 執(zhí)行自診斷 PLC 正常 存放自診斷錯誤結(jié)果 致命 錯誤 CPU強制為 STOP 14 第 4章 PLC 系統(tǒng)硬件設計 PLC 的功能簡介 S7300 功能簡介 PLC 的硬件系統(tǒng)由主 機系統(tǒng)、輸入 /輸出擴展環(huán)節(jié)及外部設備組成 。各部分之間通
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