金屬壓鑄機PLC控制系統(tǒng)設(shè)計分析

譚旭

摘 要：金屬壓鑄機控制系統(tǒng)設(shè)計中，PLC方面采用硬件、軟件的途徑，能夠更好地控制金屬壓鑄機控制系統(tǒng)。本文探討了PLC下在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC；金屬壓鑄機；控制系統(tǒng)

中圖分類號：TG233 文獻標(biāo)識碼：A

金屬壓鑄機在我國的機電、冶金、汽車等行業(yè)比較常用，金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的電氣運行方面，屬于控制系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵，為了提高金屬壓鑄機的工作效率，采用PLC設(shè)計，在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的工業(yè)環(huán)境中，配置專業(yè)的計算機設(shè)備，提高控制系統(tǒng)設(shè)計的可靠性。

一、PLC在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)中的原理

金屬壓鑄機控制系統(tǒng)設(shè)計，主要分為兩種控制方式，分別是單周操作和自動連續(xù)操作。單周操作是指按下金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的啟動按鈕，壓鑄工件在關(guān)模、射料、冷卻、開模的循環(huán)周期后，直接等待下次的啟動信號。自動連續(xù)操作，采用了PLC設(shè)計，在自動連續(xù)操作中，按下了啟動按鈕，就能夠進入自動循環(huán)的作業(yè)中，在連續(xù)壓鑄的狀態(tài)中，按下停止按鈕，才能停止作業(yè)。

PLC在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)內(nèi)，按照控制的要求，規(guī)劃出不同工步的電磁閥通斷電狀態(tài)，主要控制關(guān)模閥、開模閥、下移閥、洗模閥、冷卻閥、射料閥、上移閥，分配好PLC自動化的控制資源，滿足金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，完善控制系統(tǒng)的運行。

二、PLC在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計

1.控制系統(tǒng)設(shè)計

金屬壓鑄機控制系統(tǒng)硬件的控制系統(tǒng)設(shè)計中，與PLC配合，設(shè)計人機界面，接入24V的電源，利用RS-422接口，直接控制金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的各項模塊，在RS-422接口的作用下，與FX2N-64MR模塊連接，分支作用成兩個控制系統(tǒng)，第一是執(zhí)行電磁閥、氣動閥、泄壓閥、潤滑泵電機以及工作狀態(tài)指示燈；第二是啟動停止按鈕、手動自動半自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急停止按鈕、行程位置檢測開關(guān)、變頻器報警輸出端子等控制。接下來，是人機界面的功能模塊系統(tǒng)設(shè)計，重點控制金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的油泵電機、變頻器、壓力電比例閥、位移編碼器、超聲波傳感器等，構(gòu)成硬件控制系統(tǒng)的框圖結(jié)構(gòu)。例如：硬件控制系統(tǒng)的人機界面設(shè)計，在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)內(nèi)，采用液晶顯的方式，觸摸鍵300，在背面安裝A9GT-RS4串行通信板，選擇專用的通信電纜，與主機直接相連，構(gòu)成通信模塊，實現(xiàn)了高效的串行通信。硬件控制系統(tǒng)設(shè)計中，選擇控制油溫、水溫的傳感器，采用壓力變送器，規(guī)范了測量的范圍，是-100kPa～60MPa，流量方面也運用變送器，在金屬頁面的測量上，配置超聲波傳感器。

2. I/O分配設(shè)計

基于PLC的金屬壓鑄機硬件控制系統(tǒng)，I/O分配設(shè)計，要根據(jù)金屬壓鑄機硬件控制系統(tǒng)的實際情況，規(guī)范開關(guān)量的輸出，完善I/O的分配設(shè)計。一般情況下，PLC在金屬壓鑄機硬件控制系統(tǒng)中，輸出點為28點，模擬量輸出為6個，輸出時3個，高速的數(shù)字輸出量，配置1個通道。I/O分配設(shè)計方面，考慮到PLC在金屬壓鑄機硬件中的作用，要規(guī)范輸入的點數(shù)，保障設(shè)備調(diào)試、維護的高效性，觸摸屏要符合金屬壓鑄機自動化工作的要求，以便節(jié)約輸入點，I/O分配中不必要的輸入點，要集成到HMI內(nèi)，采用PLC的軟元件替代，以此來降低I/O模塊中的配置，簡化PLC在金屬壓鑄機I/O分配中的線路和資源。

三、PLC在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)中的軟件設(shè)計

1.人機界面畫面制作

金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的PLC，運用專業(yè)的繪圖軟件，繪制人機界面中的操作畫面，需要在計算機上，制作出人機界面上的畫面，通過SC-09電纜，將制作好的畫面?zhèn)魉偷饺藱C界面內(nèi)，或者直接上傳到存儲器卡中，完成畫面地制造，同步畫面對應(yīng)的數(shù)據(jù)。人機界面的畫面制作，主要包括圖形、數(shù)據(jù)圖形、工藝參數(shù)以及故障顯示，運用指示器，顯示故障，定位元件的位置，還要在PLC中實現(xiàn)閃圖的效果，便于操作人員使用，促使操作人員可以迅速地找到故障的位置，提升PLC畫圖的整體性。PLC軟件圖形地設(shè)計，應(yīng)該設(shè)計多個柱狀圖，便于顯示金屬壓鑄機在工作中的重量、壓力、速度等數(shù)據(jù)，還要設(shè)置密碼保護，獲取操作權(quán)限后，才能對金屬壓鑄機的控制系統(tǒng)進行設(shè)計。

2. PLC的軟件設(shè)計

金屬壓鑄機PLC的軟件設(shè)計，體現(xiàn)在3個模塊上。第一是金屬量地檢測和控制，傳感器設(shè)置了測量值，明確了測量值和初始值之間的差值，能夠?qū)⒔饘俚闹亓繙y量，直接轉(zhuǎn)化成頁面的實際測量值，測量值達到一定的給定值，運用PLC的軟件程序，控制金屬熔爐的控制時間，在編程的過程中，運用中斷、輸入、輸出的指令，執(zhí)行控制閥的命令，操作電磁閥的動作時間，避免PLC在金屬量檢測和控制方面，出現(xiàn)過沖誤差，保障金屬壓鑄機控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精確地控制。

第二是三段變速打料的無級變速調(diào)節(jié)，PLC劃分了行程，根據(jù)金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的工藝參數(shù)，規(guī)劃好自動調(diào)用的方式，給與流量、壓力的定值，采用比例調(diào)節(jié)，控制放油的宿敵，還要通過PLC給與定值和實測流量，反饋出壓力的數(shù)據(jù)。PLC軟件設(shè)計方面，除了自動控制以外，還規(guī)劃了手動子程序，用于實現(xiàn)設(shè)備地維護、調(diào)試，控制好金屬壓鑄機的程序。系統(tǒng)中配置了緊急停止按鈕，以便能夠在緊急狀態(tài)下處理事故。

第三是PLC編程軟件設(shè)計中的計算機編制，在金屬壓鑄機中選用了3種編程語言，分別是語句表、邏輯功能圖、梯形圖，在編制菜單中，轉(zhuǎn)換3種編程語言，在菜單中，經(jīng)過雙擊，才能進入到PLC編程的檢查環(huán)境內(nèi)，待程序完成后，安排程序調(diào)試，待PLC編程合格后，直接存儲在PLC的內(nèi)存中，實現(xiàn)了金屬壓鑄機控制系統(tǒng)中的電、氣、液一體化，保證PLC在金屬壓鑄機中的穩(wěn)定性，促使各項指標(biāo)都能達到規(guī)范的要求。

結(jié)語

PLC在金屬壓鑄機控制系統(tǒng)中，具有體積小、可靠性高的優(yōu)勢，而且具備很強的抗干擾能力，可以提高金屬壓鑄機控制系統(tǒng)的工作效率，促使金屬壓鑄機控制系統(tǒng)設(shè)計，保持高水平、高性能的工作狀態(tài)。

參考文獻

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