版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、沈陽航空航天大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)(說明書)題目: 臥式冷室壓鑄機(jī)的單周期半自動(dòng)控制 班 級 94110202 學(xué) 號(hào) 200704112057 學(xué) 生 姓 名 齊紹杰 指 導(dǎo) 教 師 劉 紅 2013年 1 月 11 日沈陽航空航天大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課 程 名 稱 材料成型自動(dòng)化 院(系) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè) 材料成型及控制工程 班級 94110202 學(xué)號(hào) 200704112057 姓名 齊紹杰 課程設(shè)計(jì)題目 臥式冷室壓鑄機(jī)的單周期半自動(dòng)控制 課程設(shè)計(jì)時(shí)間: 2012 年 12 月 31 日至 2013 年 1 月 11日課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求:J1113型臥式冷室壓鑄機(jī)適用于
2、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。液壓系統(tǒng)的工作油壓為910Mpa,每次開動(dòng)液壓泵之前先打開背壓閥和兩個(gè)截止閥。壓鑄機(jī)最基本的工藝過程為:合模插芯鎖模壓射開模抽芯壓射頭回程??刂埔螅簡沃芷诎胱詣?dòng)控制要求按下啟動(dòng)按鈕,自動(dòng)完成壓鑄機(jī)的一個(gè)工作循環(huán),之后設(shè)備處于下一個(gè)循環(huán)前的等待狀態(tài)。 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:設(shè)備工作原理及工藝過程分析;電磁閥狀態(tài)表;PLC點(diǎn)數(shù)的確定;I/O端口分配;功能流程圖;PLC程序設(shè)計(jì); 程序調(diào)試等。指導(dǎo)教師 年 月 日負(fù)責(zé)教師 年 月 日學(xué)生簽字 年 月 日摘 要在本次課程設(shè)計(jì)中,要求利用可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)臥式冷室離
3、心鑄造機(jī)的單周期半自動(dòng)控制。在課程設(shè)計(jì)過程中,首先要進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握plc可編程控制器的基本理論知識(shí),然后對J1113型臥式冷室壓鑄機(jī)的工作原理及工藝過程進(jìn)行分析,列出電磁鐵的動(dòng)作順序表,在將可編程邏輯控制器點(diǎn)數(shù)的確定后,畫出I/O端口分配表。根據(jù)對以上過程的分析,制定出順序功能圖,再將其轉(zhuǎn)換成梯形圖,最后上機(jī)進(jìn)行程序調(diào)試。關(guān)鍵詞:可編程序控制器;臥式冷室壓鑄機(jī);單周期半自動(dòng)控制目 錄第一章 緒論11.1壓鑄機(jī)概況11.2 PLC簡介21.3 目的及意義3第二章 設(shè)計(jì)過程42.1臥式冷室壓鑄機(jī)的工作原理及工藝過程42.2壓鑄機(jī)電機(jī)狀態(tài)表52.3 PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的確定62.4 PLC臥式冷室
4、壓鑄機(jī)的I/O端口分配圖7第三章 程序83.1 臥式冷室壓鑄機(jī)自動(dòng)循環(huán)控制工作流程圖83.2 臥式冷室壓鑄機(jī)自動(dòng)循環(huán)控制梯形圖8第四章 結(jié)論13參考文獻(xiàn)14第一章 緒論1.1壓鑄機(jī)概況壓鑄機(jī)是用鋅、鋁合金、銅等金屬為原料,在一定工藝下將熔融金屬壓鑄成金屬件的機(jī)器。臥式冷室壓鑄機(jī)的機(jī)身與保溫爐是分開的,壓鑄時(shí)從保溫爐中取出金屬液注入模腔后進(jìn)行壓鑄,而且壓室和壓射位置處于水平位置。冷室壓鑄機(jī)規(guī)格型號(hào)全面,對產(chǎn)品尺寸及合金種類的適應(yīng)范圍廣,生產(chǎn)操作簡便,生產(chǎn)效率高,可與自動(dòng)化周邊設(shè)備聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),壓射行程的分段控制、調(diào)節(jié)容易實(shí)現(xiàn),對不同要求的壓鑄件工藝的滿足性好。 壓鑄機(jī)分熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室
5、壓鑄機(jī)兩大類。冷壓室壓鑄機(jī)按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式又分臥式、立式兩種形式。熱壓室壓鑄機(jī)與冷壓室壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)是一樣的,其區(qū)別在于壓射、澆注機(jī)構(gòu)不同。熱壓室壓鑄機(jī)的壓室與熔爐緊密地連成一個(gè)整體,而冷壓室壓鑄機(jī)的壓室與熔爐是分開的。 冷室壓鑄機(jī)規(guī)格型號(hào)全面,對產(chǎn)品尺寸及合金種類的適應(yīng)范圍廣,生產(chǎn)操作簡便,生產(chǎn)效率高,可與自動(dòng)化周邊設(shè)備聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),壓射行程的分段控制、調(diào)節(jié)容易實(shí)現(xiàn),對不同要求的壓鑄件工藝的滿足性好。缺點(diǎn)是壓射過程金屬液熱量損失大,金屬液與空氣接觸,容易卷入氧化夾雜物及空氣,對高致密度或要求熱處理的產(chǎn)品須采取特殊的工藝。 壓鑄機(jī)由下列各部分組成: 合模機(jī)構(gòu):驅(qū)動(dòng)壓鑄模進(jìn)行合攏和
6、開啟的動(dòng)作。當(dāng)模具合攏后,具有足夠的能力將模具鎖緊,確保在壓射填充的過程中模具分型面不會(huì)脹開。鎖緊模具的力即稱為鎖模力(又稱合型力),單位為千牛(kN),是表征壓鑄機(jī)大小的首要參數(shù)。 壓射機(jī)構(gòu):按規(guī)定的速度推送壓室內(nèi)的金屬液,并有足夠的能量使之流經(jīng)模具內(nèi)的澆道和內(nèi)澆口,進(jìn)而填充入模具型腔,隨后保持一定的壓力傳遞給正在凝固的金屬液,直至形成壓鑄件為止。在壓射動(dòng)作全部完成后,壓射沖頭返回復(fù)位。 液壓系統(tǒng):為壓鑄機(jī)的運(yùn)行提供足夠的動(dòng)力和能量。電氣控制系統(tǒng):控制壓鑄機(jī)各機(jī)構(gòu)的執(zhí)行動(dòng)作按預(yù)定程序運(yùn)行。零部件及機(jī)座:所有零部件經(jīng)過組合和裝配,構(gòu)成壓鑄機(jī)整體,并固定在機(jī)座上。其他裝置先進(jìn)的壓鑄機(jī)還帶有參數(shù)檢
7、測、故障報(bào)警、壓鑄過程監(jiān)控、計(jì)算機(jī)輔助的生產(chǎn)信息的存儲(chǔ)、調(diào)用、打印及其管理系統(tǒng)等。輔助裝置:根據(jù)自動(dòng)化程度配備澆料、噴涂、取件等裝置。1.2 PLC簡介 PLC 是 Programmable Logic Controller的縮寫,可編程邏輯控制器,一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程,是工業(yè)控制的核心部分。 PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,基本構(gòu)成為:CPU模塊:PLC
8、的“大腦”,由中央處理單元(CPU)和存儲(chǔ)器組成。CPU主要功能:1)從存儲(chǔ)器中讀取指令,存于指令寄存器中;2)執(zhí)行用戶程序;3)刷新輸出;4)處理中斷。 中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,最后將I/
9、O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直到停止運(yùn)行。輸入模塊(I):開關(guān)量輸入模塊:接受來自按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼盤、接近開關(guān)、限位開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等開關(guān)量輸入信號(hào)。模擬量輸入模塊:采集電位器、變送器、測速發(fā)電機(jī)提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號(hào)。輸出模塊(O):開關(guān)量輸出模塊:控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置、報(bào)警裝置等輸出設(shè)備。模擬量輸出模塊:控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。電源模塊:PLC工作電源為220V交流或24V直流。電源模塊為其他各功能模塊提供DC5V,DC12V,DC24V工作電源。多數(shù)PLC可以為輸入電路和外部傳
10、感器提供直流24V電源,但驅(qū)動(dòng)PLC負(fù)載的直流或交流電源由用戶提供。編程器:編制、編輯、調(diào)試、監(jiān)控PLC的用戶程序,通過通信接口與PLC的CPU模塊相聯(lián)系,完成人機(jī)對話。1.3 目的及意義 本次材料成型自動(dòng)化設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)的延伸和發(fā)展,通過對壓鑄機(jī)工作原理的分析和工藝過程的了解,進(jìn)一步加深和鞏固PLC的相關(guān)知識(shí),掌握功能流程圖的畫法,電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)分析,歐姆龍PLC 程序的設(shè)計(jì)和編寫,I/O 端口分配等,并通過實(shí)際的動(dòng)手操作,強(qiáng)化各項(xiàng)專業(yè)技能。為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)。第二章 設(shè)計(jì)過程2.1臥式冷室壓鑄機(jī)的工作原理及工藝過程J1113型臥式冷室壓鑄機(jī)適用于壓鑄鋁,鋅,鎂等中小型鑄件。主
11、要由機(jī)身,合型,壓射,液壓,電氣,冷卻和潤滑等部分組成。液壓系統(tǒng)的壓力控制和液壓泵自動(dòng)卸載原理如圖2.1所示。液壓系統(tǒng)的工作油壓為910Mpa,每次開動(dòng)液壓泵之前先打開背壓閥7和兩個(gè)截止閥9,為使液壓泵先無載啟動(dòng)。圖2.1 J1113A型壓鑄機(jī)的液壓系統(tǒng)圖1-液壓泵 2-溢流閥 3、6-二位四通電磁換向閥 4、8-二位二通換向閥 5-單向閥 7-背壓閥 9、16、18-截止閥 10-壓力表 11-蓄能器 12-單向順序閥 13-液控單向閥 14-二位四通液控?fù)Q向閥 15-節(jié)流單向閥 17-可調(diào)節(jié)流閥 19-壓射缸 20-二位三通電液換向閥 21-合模缸 22-充液缸及充液閥 23-凸輪閥 24
12、-增壓缸 25-拉桿凸塊 26-行程開關(guān) 27、28-二位四通電液換向閥 29-升降液壓缸 30-壓射增壓缸 31-單向節(jié)流閥在啟動(dòng)液壓泵的同時(shí),使電磁鐵YA4接通,二位四通電磁換向閥3工作,由于二位二通液控?fù)Q向閥4的換向,回路卸壓,液壓泵1無載啟動(dòng)。經(jīng)過約30s使電磁鐵YA4斷電,二位四通電磁換向閥3復(fù)位時(shí),二位二通液控?fù)Q向閥4也復(fù)位,則實(shí)現(xiàn)液壓泵負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓泵輸出的壓力油經(jīng)單向閥5,推開背壓閥7充入蓄能器11。壓力達(dá)到10Mpa上限時(shí),壓力表上限接觸點(diǎn)接通,二位四通電磁換向閥3工作,液壓泵又卸載運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)機(jī)器動(dòng)作所需的工作液全部由蓄能器供給。當(dāng)壓力達(dá)到9Mpa下限時(shí),壓力表下限接通,電磁
13、鐵YA4斷電,閥3及閥4又復(fù)位,液壓泵重新負(fù)載與卸載運(yùn)轉(zhuǎn),保證提供機(jī)器910Mpa的壓力油。液壓泵輸出的壓力,由溢流閥2限制在1112Mpa,防止壓力過高,負(fù)載過大,造成泵損壞。通過上述分析得:按啟動(dòng)按鈕,啟動(dòng)液壓泵,YA4通,30s,YA4斷電,壓力表10上限觸點(diǎn)接通說明蓄能器壓力達(dá)到10MPa,YA4通,液壓泵卸載,若壓力表10下限觸點(diǎn)接通說明蓄能器壓力為9MPa,YA4斷,液壓泵負(fù)載,這樣,保證提供機(jī)器910Mpa的壓力油。當(dāng)工作壓力在910Mpa時(shí),YA5通,延時(shí)5s,YA1、YA2通,進(jìn)行合模和插芯,(YA1通進(jìn)行合模, YA2通,插芯);合模缸內(nèi)壓力達(dá)到10MPa,YA3通,鎖模,
14、當(dāng)鎖模力P=1300KN時(shí),壓射,延時(shí)20s(冷卻);YA1、YA2斷電,當(dāng)合模缸和抽芯缸內(nèi)壓力達(dá)到常壓(此處設(shè)3MPa),進(jìn)行開模和抽芯;到行程開關(guān)26(此處命名為SQ1),YA3斷電,壓射頭回程,到位開關(guān)設(shè)為SQ2(圖中未給出)。一個(gè)循環(huán)結(jié)束處于等待狀態(tài)。2.2壓鑄機(jī)電機(jī)狀態(tài)表通過對臥式冷室壓鑄機(jī)的工作原理和工藝過程的分析可知:按下起動(dòng)按鈕SB1,電磁鐵YA4通電,液壓泵啟動(dòng)并延時(shí)30s;延時(shí)30s后,電磁鐵YA5通電,在工作壓力910Mpa時(shí),延時(shí)5s;延時(shí)5s后,電磁鐵YA1、YA2、YA5通電,進(jìn)行合模和插芯;當(dāng)合模缸內(nèi)壓力達(dá)到10MPa,電磁鐵YA3通,進(jìn)行鎖模;當(dāng)鎖模力P=130
15、0KN時(shí),進(jìn)行壓射,延時(shí)20s(冷卻);延時(shí)20s后,當(dāng)合模缸和抽芯缸內(nèi)壓力達(dá)到常壓(此處設(shè)3MPa),電磁鐵YA1、YA2斷電,進(jìn)行開模和抽芯;到行程開關(guān)SQ3,電磁鐵YA3斷電,壓射頭回程;到位開關(guān)SQ4,設(shè)備處于等待狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)為單周期半自動(dòng)控制,不需要循環(huán)功能和計(jì)數(shù)功能,只需要滿足一個(gè)工作周期后設(shè)備處于等待狀態(tài)即可。臥式冷室壓鑄機(jī)的動(dòng)作順序表如表2.1所示。表2.1 臥式冷室壓鑄機(jī)的動(dòng)作順序表動(dòng)作名稱發(fā)令元件電磁鐵YA1YA2YA3YA4YA5泵啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕+保壓計(jì)時(shí)器T0+合模、插芯計(jì)時(shí)器T1+鎖模10Mpa+壓射P=1300KN、+開模、抽芯大于等于3Mpa計(jì)時(shí)器T2+壓射頭回程S
16、Q3+動(dòng)作結(jié)束SQ4 2.3 PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的確定臥式冷室壓鑄機(jī)的PLC控制所需要的輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù),共計(jì)6點(diǎn)輸入5點(diǎn)輸出。輸入地址分配表見表2.2。表2.2 PLC輸入地址分配表序 號(hào)輸入接口發(fā)令元件功 能11.00啟動(dòng)按鈕SB1液壓泵啟動(dòng)21.01急停按鈕SB2緊急停止30.01壓力表上觸點(diǎn)ST1液壓泵卸載40.02壓力表下觸點(diǎn)ST2液壓泵負(fù)載50.03行程開關(guān)SQ3壓射頭回程60.04到位開關(guān)SQ4壓鑄機(jī)回到初始狀態(tài)輸出地址分配表見表2.3。表2.3 PLC輸出地址分配表序 號(hào)輸出接口發(fā)令元件功 能1100.011YA合模2100.022YA插芯3100.033YA鎖模41
17、00.044YA泵卸載運(yùn)轉(zhuǎn)5100.055YA保壓 2.4 PLC臥式冷室壓鑄機(jī)的I/O端口分配圖通過對臥式冷室壓鑄機(jī)的工作要求和輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的分析,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的具體情況,確定如圖2.2所示的輸入、輸出端口分配圖。圖2.2 I/O端口分配圖第三章 程序3.1 臥式冷室壓鑄機(jī)單周期半自動(dòng)控制工作流程圖 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB1后,液壓泵啟動(dòng)并延時(shí)30s;延時(shí)30s后,在工作壓力910Mpa時(shí),延時(shí)5s;延時(shí)5s后,進(jìn)行合模和插芯;當(dāng)合模缸內(nèi)壓力達(dá)到10MPa,進(jìn)行鎖模;當(dāng)鎖模力P=1300KN時(shí),進(jìn)行壓射,延時(shí)20s(冷卻);延時(shí)20s后,當(dāng)合模缸和抽芯缸內(nèi)壓力達(dá)到常壓(此處設(shè)3MPa),進(jìn)
18、行開模和抽芯;到行程開關(guān)SQ1,壓射頭回程;到位開關(guān)SQ2,循環(huán)結(jié)束處于等待狀態(tài)。其工作流程如圖3.1所示。圖3.1 臥式冷室壓鑄機(jī)單周期半自動(dòng)控制的順序功能圖3.2 臥式冷室壓鑄機(jī)單周期半自動(dòng)控制梯形圖根據(jù)輸入輸出端子分配以及壓鑄機(jī)的順序功能圖等條件,制定臥式冷室壓鑄機(jī)單周期半自動(dòng)控制梯形圖,如圖3.2所示。 圖3.2臥式冷式壓鑄機(jī)單周期半自動(dòng)控制流程圖 經(jīng)過調(diào)試,按下啟動(dòng)按鈕1.00后液壓泵啟動(dòng),同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T0000;經(jīng)過30s后蓄能器開始工作,啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T0002;經(jīng)過5s后,進(jìn)行合模插芯;當(dāng)合模缸內(nèi)壓力達(dá)到10Mpa進(jìn)行鎖模;當(dāng)鎖模力達(dá)到1300KN時(shí)進(jìn)行壓射,同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T0002;20s后單合模缸和抽芯缸內(nèi)壓力達(dá)到常壓(達(dá)到3Mpa以上)進(jìn)行開模和抽芯;之后行程開關(guān)SQ3啟動(dòng),壓射頭回程;SQ4啟動(dòng)設(shè)備處于等待狀態(tài)。第
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 新生兒臍帶護(hù)理與預(yù)防感染
- 肝轉(zhuǎn)移個(gè)體化治療策略制定流程-1
- 衛(wèi)生院統(tǒng)戰(zhàn)工作制度
- 肝膽外科復(fù)雜手術(shù)模擬規(guī)劃
- 公考培訓(xùn)課程
- H5入門教學(xué)培訓(xùn)
- 2026年外語口語能力提升進(jìn)階題目
- 2026年英語口語流利說托??谡Z題庫與答案詳解
- GB4206-2022培訓(xùn)PP教學(xué)課件
- 公安機(jī)關(guān)戶籍培訓(xùn)
- 聲音考古方法論探索-洞察闡釋
- 嵊州市二年級上學(xué)期期末檢測語文試卷(PDF版含答案)
- 2024年國務(wù)院安全生產(chǎn)和消防工作考核要點(diǎn)解讀-企業(yè)層面
- 中建雙優(yōu)化典型案例清單
- 小學(xué)數(shù)學(xué)解題研究(小學(xué)教育專業(yè))全套教學(xué)課件
- 數(shù)據(jù)生命周期管理與安全保障
- 早期胃癌出院報(bào)告
- 吊頂轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)圖集
- 優(yōu)勝教育機(jī)構(gòu)員工手冊范本規(guī)章制度
- 鉀鈉氯代謝與紊亂
- 山地造林施工設(shè)計(jì)方案經(jīng)典
評論
0/150
提交評論