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[摘 要] 本文主要介紹了以歐姆龍PLC為控制中心的控制系統(tǒng)在臥式冷室壓鑄機(jī)電氣、液壓、機(jī)械動作聯(lián)合控制中的作用。重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)組成，硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐應(yīng)用中表明該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，提高了工作效率。
[關(guān)鍵詞] PLC 壓鑄機(jī) 應(yīng)用


1 引言：
無論國內(nèi)或國外，可編程序控制器(Programmable Logic Controller)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中最主要的自動化裝置之一。它代表了當(dāng)前電氣程序控制技術(shù)的世界先進(jìn)水平。傳統(tǒng)的繼電器接觸式控制正在逐漸退出工業(yè)控制領(lǐng)域市場。我單位主要的設(shè)備之一臥式冷室壓鑄機(jī)也不例外，其電氣系統(tǒng)均由可編程序控制器（PLC）控制的。
2 問題的提出：
我單位原由某壓鑄機(jī)廠生產(chǎn)的J1116型臥式冷室壓鑄機(jī)。系采用從日本光洋電子工業(yè)株式會社引進(jìn)的SR—20可編程序控制器。使用PC軟件直接控制主機(jī)工作。設(shè)備進(jìn)廠伊始，曾表現(xiàn)一定的穩(wěn)定性和靈活性。但歷經(jīng)十年余的風(fēng)雨滄?！，F(xiàn)在J1116型壓鑄機(jī)存在著電氣過障率較高，且出現(xiàn)故障后難以查找，諸如：有時機(jī)床沒有開型動作，電子尺記數(shù)誤差大，集中潤滑系統(tǒng)程序控制不太合理等等現(xiàn)象。針對3#J1116型臥式冷室壓鑄機(jī)的具體情況，決定對其電氣部分進(jìn)行全面改造的方案。將PLC控制技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)想結(jié)合，全面提高壓鑄機(jī)的自動化程度，使其性能更可靠更安全的運(yùn)行。
3 系統(tǒng)配置及選型：
根據(jù)壓鑄機(jī)的過程控制系統(tǒng)特點(diǎn)的需求，和PLC輸入，輸出端子數(shù)的分配情況，以及可編程序控制器的性能價格比的綜合因素考慮。首選的PLC型號為CPM2AE—60CDR—A。它具有價格低廉，結(jié)構(gòu)緊湊的特性之外，還具有同步控制，高速處理包括50ms的快速響應(yīng)輸入，更短的掃描周期（0.64ms/LD）和1ms的定時器，高速計數(shù)器，這在很大程度上提高了壓鑄機(jī)的生產(chǎn)效率。而RS232端口能方便地連接可編程終端，確認(rèn)操作環(huán)境和調(diào)試時能實(shí)現(xiàn)可視化。此外它還具有時鐘（RTC）型，Compobus/s，I/O鏈接功能，PID功能，模擬量控制功能（MAD模塊提供），溫度控制功能（TS模塊提供）等等。CPM2AE的具體技術(shù)性能指標(biāo)如下所示。


4 臥式冷室壓鑄機(jī)的工藝和程序流程圖：
J1116型臥式冷室壓鑄機(jī)適用于壓鑄鋁，鋅，鎂等中小型鑄件。主要由機(jī)身，合型，壓射，液壓，電氣，冷卻和潤滑等部分組成。壓鑄機(jī)最基本的工藝流程圖如下示：


本機(jī)具有手動調(diào)整和聯(lián)動兩種工作制。前者即機(jī)器的每一動作，都需要操縱箱上的開關(guān)進(jìn)行操，一般用于壓鑄機(jī)的試車和調(diào)整，不宜于正常生產(chǎn)。而后者是一種半自動程序控制工作，直接用于壓鑄機(jī)的正常生產(chǎn)。但是根據(jù)具體壓鑄工藝的需求本機(jī)有三種程序選擇。


5 實(shí)施方案及問題的解決：
由于歐姆龍CPM2AE型PLC的I/O定義號分配（十二進(jìn)制）與光洋SR—20型PLC I/O定義號分配（八進(jìn)制）不同，且因原SR—20型PLC輸入端口為38點(diǎn)，現(xiàn)選歐姆龍PLC輸入端口是36點(diǎn)，故將原調(diào)整模具開度大小的4個輸入接點(diǎn)和2個輸出接點(diǎn)刪除不用。以節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)，且能很好地滿足壓鑄機(jī)正常工作的要求。由于輸入/輸出參數(shù)較多，故其硬件圖省略。新的I/O點(diǎn)分配圖如下示：


利用OMRON 3.1軟件版本程序?qū)⑿碌奶菪螆D寫入。通過上位PC機(jī)監(jiān)控，及調(diào)試程序。再把新的壓鑄機(jī)程序灌入OMRON可編程序控制器RAM區(qū)。而PLC的外圍線路及配電柜內(nèi)其他線路重新布線。完成后實(shí)驗(yàn)、調(diào)試效果理想。針對以前電氣故障問題所做的軟硬件具體改動部分如下：
（1）開檔調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：它是為了滿足不同模具壓型厚度的需要而設(shè)置的，該機(jī)構(gòu)是由電機(jī)，減速器齒輪副及拉杠螺母等組成。而先前是利用PLC程序控制的。通過分析認(rèn)為，完全可通過利用一般的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路，即可實(shí)現(xiàn)此功能，另外也可節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)，以滿足系統(tǒng)配置的需求。
（2）潤滑系統(tǒng)：壓鑄機(jī)是采用集中潤滑系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的潤滑。它是由潤滑油泵，經(jīng)過分配器分送至各潤滑點(diǎn)。它對保養(yǎng)機(jī)床，延長其機(jī)械壽命有著至關(guān)重要的作用。有兩種潤滑方式：手動潤滑和自動潤滑。通過分析認(rèn)為原J1116壓鑄機(jī)程序中自動潤滑次數(shù)和時間設(shè)置的不合理，是導(dǎo)致壓鑄機(jī)機(jī)械各部分磨塤嚴(yán)重的重要原因之一?，F(xiàn)程序設(shè)定為機(jī)器每循環(huán)20次，實(shí)現(xiàn)一次潤滑，時間為40s。通過實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)，可完全達(dá)到要求，且潤滑效果明顯。其梯形圖程序如下：


（3）增設(shè)了模擬屏顯示功能。通過發(fā)光二極管和PLC輸入，輸出相聯(lián)的原理。主要反映機(jī)器工作時主要部位的電磁閥和接近開關(guān)的動作情況，使操作者更能直觀地了解機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。也使電氣維修人員方便地判斷一般故障所在，從而提高了壓鑄機(jī)自動化的操作水平，使操作更加人性化和簡約化。
6 結(jié)束語：
通過對上海J1116型壓鑄機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)的全面改造，從今年三月份完成至今，經(jīng)過在線實(shí)踐運(yùn)行，證明達(dá)到了機(jī)床控制要求，線路簡單，操作更加靈活方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，原有電氣故障不復(fù)存在，改造系統(tǒng)的性能價格比優(yōu)越，對同類設(shè)備的技術(shù)改造有著較高的推廣應(yīng)用價值。

[參考文獻(xiàn)］
1．《可編程序控制器編程手冊》，日本OMRON公司編制，2002年版本。
2．《可編程序控制器操作手冊》，日本OMRON公司編制，2002年版本。
3．《可編程序控制器軟件手冊》，日本光洋電子工業(yè)株式會社 1982年版本。