編程控制器。結(jié)合了書(shū)籍和資料，說(shuō)明了PLC的工作原理、軟件使用方法、PLC的硬關(guān)鍵詞：可編程控制器(PLC);金屬壓鑄機(jī)；組態(tài)軟件；監(jiān)控 AbstractMetaldie-castingmachineiswidelyusedinmetallurgy,buildingmaterials,mechanicalandelectrical,automotiveandotherindustries.Itselectriccontrolsystemcomposedoftimerelay,relayandtransformeretc,notonlythevolumeisbig,costishigh,andinstallation,maintenanceandtrouble.Programmablecontroller(PLC)isakindofspecialdesignedforindustrialenvironmentapplicationandcomputer,becauseofitshighreliability,simpleprogramming,easytomaintainandwidelyusedinvariouscontrolsystems.Configurationsoftwareisariseinthefieldofindustrialautomationisanewtypeofsoftwaredevelopmenttechnology.Developersdon'tneedtocompilethespecificinstructionsandcode,aslongasusingthetoolsintheconfigurationsoftwarepackage,throughhardwareconfiguration(hardware),dataconfiguration,graphicsconfiguration,etc.Worktocompletetherequiredapplicationsoftwaredevelopmentwork.Configurationsoftwareisremotemonitoring,datacollection,dataanalysisandprocesscontrolsuchaspowerfulfunction.Accordingtotheneedsofindustrialfieldprogrammablecontroller(PLC)andtheirowncharacteristics,thedesignofmetaldie-castingmachinePLCcontrolsystemdesignandconfigurationofsimulation.Inthisdesign,thisdesignusesthemitsubishiFX2NseriesPLCproductsseriesprogrammablecontroller.Isacombinationofbooksandmaterials,illustratestheworkingprincipleofPLC,softwareusage,PLChardwaresystemdesignandPLCsoftwaredesign.ConfigurationsoftwareUSESBeijingsunwayconfigurationsoftware,implementationofmetaldie-castingmachineconfigurationmonitoringandPLCcontrolInthedesign,PLCasthehost,die-castingmachine,asfromthemachine,thecomputerPLCandconfigurationsoftwarebasedondiecastingmachinemonitoring,completethewholeprocessofthecontrolofdiecastingmachine,canreflecttheworkingconditionofthedie-castingmachineinthewholeprocess.Keywords:PLC;Metaldie-castingmachine;Configurationsoftware;monitoring1 I Ⅱ 11.1課題研究的背景及意義 11.2金屬壓鑄機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 21.3PLC在金屬壓鑄機(jī)控制中的應(yīng)用及發(fā)展前景 31.3.1繼電器控制 41.3.2微機(jī)控制 5 51.3.4三種控制的比較 61.4課題研究的內(nèi)容 7 82.1金屬壓鑄機(jī)的簡(jiǎn)介 82.2金屬壓鑄機(jī)的發(fā)展 82.3金屬壓鑄機(jī)的分類(lèi) 92.4金屬壓鑄機(jī)的特點(diǎn) 2.5金屬壓鑄機(jī)的組成及工作原理 2.5.1金屬壓鑄機(jī)的組成 2.5.2金屬壓鑄機(jī)的工作原理 3.1總體方案的設(shè)計(jì) 3.2總體方案 3.3.1金屬壓鑄機(jī)工作方式要求 3.3.2金屬壓鑄機(jī)工作過(guò)程要求 3.3.3金屬壓鑄機(jī)安全穩(wěn)定要求 3.4確定設(shè)備條件和控制要求 3.5總體控制方案確定 4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4.2.3金屬壓鑄機(jī)控制面板 4.3.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 4.3.3I/0模塊的選擇 4.3.4分配輸入/輸出點(diǎn) 4.3.5PLCI/0端子外部接線圖 2 5.2PLC系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)步驟 5.3金屬壓鑄機(jī)的工作控制流程軟件設(shè)計(jì) 5.4編寫(xiě)軟件程序 5.5軟件調(diào)試與仿真 6.1組態(tài)的概述 6.1.1組態(tài)的定義 6.1.2組態(tài)軟件的功能特點(diǎn) 6.2力控ForceControl7.0監(jiān)控軟件概述 6.3組態(tài)軟件設(shè)計(jì) 6.2.1軟件組態(tài) 6.2.2組態(tài)仿真運(yùn)行 附錄A:金屬壓鑄機(jī)PLC步進(jìn)梯形圖 附錄C金屬壓鑄機(jī)組態(tài)仿真程序表 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第一章緒論提高壓鑄件的質(zhì)量只有從壓鑄機(jī)的本身精度、液壓元件的靈敏度、電氣控制的可靠性、生產(chǎn)實(shí)踐表明，鑄件充型完好、輪廓清晰主要取決于壓射速度(即壓射過(guò)程),而鑄件的今己40多年，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又不同于順序控制2作，就可靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而且用戶(hù)程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)?？删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。以其可靠性、體積小、邏輯功能強(qiáng)、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能，易與計(jì)算機(jī)接口、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制、具備高速記數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，同益取代由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、記數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)的繼電一接觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶會(huì)、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)德到廣泛應(yīng)用。PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一?？偠灾?，金屬壓鑄機(jī)的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的應(yīng)用為的控制提供了廣闊的空間。PLC是專(zhuān)為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減少，功能不斷的完善，并且過(guò)程控制更為可靠、平穩(wěn)，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械部件與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一起，把計(jì)算機(jī)、儀表、和電子的功能結(jié)合在一起。由此可見(jiàn)，它已成為金屬壓鑄機(jī)運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。1.2金屬壓鑄機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r同許多其他制造業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程相類(lèi)似，壓鑄行業(yè)的自動(dòng)化水平也隨著控制的發(fā)展而提高。到目前為止，控制的發(fā)展經(jīng)歷了經(jīng)典控制時(shí)代、現(xiàn)代控制時(shí)代和智能控制時(shí)代。在國(guó)外壓鑄機(jī)制造行業(yè)中，瑞士的Buehler公司首先發(fā)明了拋物線壓鑄系統(tǒng)，此后相繼出現(xiàn)了實(shí)時(shí)閉環(huán)控制和CNC壓射端。近年來(lái)，日本的東洋公司又開(kāi)發(fā)了一種具有局部壓射功能的壓射鑄造系統(tǒng)。國(guó)外許多有壓鑄機(jī)生產(chǎn)能力的公司都把高新技術(shù)應(yīng)用于壓鑄機(jī)上，在實(shí)時(shí)壓射控制壓鑄機(jī)出現(xiàn)后，歐美幾家公司對(duì)其進(jìn)行不斷改進(jìn)，形成性能可靠的系列產(chǎn)品。目前，這些公司把力量轉(zhuǎn)向?yàn)橛脩?hù)提供全方位的技術(shù)支持，例如：Buehler公司已有很完善的Classic、E-volution和Vision三大類(lèi)壓鑄機(jī)系列，該公司利用其擁有的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，與德國(guó)著名的模具設(shè)計(jì)制造公司Schaufler聯(lián)手組建壓鑄技術(shù)中心，對(duì)鋁、鎂合金制造商提供技術(shù)支持，并可由Buehler根據(jù)要求進(jìn)行試制和提供實(shí)際鑄件。Buehler公司曾為委內(nèi)瑞拉Suralform公司開(kāi)發(fā)了SSM壓鑄鋁合金輪轂技術(shù)，Buehler公司在鎂合金壓鑄、真空壓鑄和擠壓鑄造等方面都可提供全方位服務(wù)。以熱室機(jī)著稱(chēng)于世的Frech公司擁有M系列和RC系列的壓鑄機(jī)，前者根據(jù)需要即可采用實(shí)時(shí)壓射控制，也可進(jìn)行常規(guī)三級(jí)壓射，后者為實(shí)時(shí)壓射控制壓鑄機(jī)。該公司控制系統(tǒng)根據(jù)其功能有Datavario、Datac-ontrol、DatacontrolRC和DatedialogRC供用戶(hù)選擇，積40年鎂合金壓鑄經(jīng)驗(yàn)，在鎂合金應(yīng)用方面進(jìn)行開(kāi)發(fā)，為用戶(hù)提供服務(wù)。在Et本，Toshiba公司的多四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3功能壓射結(jié)構(gòu)采用高精度液壓伺服閥(直動(dòng)型先導(dǎo)伺服閥，Directoperatedpilotser-vovalve),其流量為7000L/s,閥的響應(yīng)時(shí)間為5ms,系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間為13ms,可在20ms內(nèi)將速度從0升高到10m/s,相對(duì)于沖頭位置，作為速度的切換點(diǎn)進(jìn)行輸入可有10個(gè)點(diǎn)，在各點(diǎn)之間可進(jìn)行加速、減速并配以Toscast控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓鑄機(jī)的綜合控制。因此生產(chǎn)的壓鑄件產(chǎn)品質(zhì)量和精度都很高。4]我國(guó)在20世紀(jì)50年代才有了第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)全液壓傳動(dòng)的臥式冷室壓鑄機(jī)。如國(guó)營(yíng)金城機(jī)械廠設(shè)計(jì)制造了1150kN臥式冷室壓鑄機(jī)、長(zhǎng)春機(jī)電研究所成功研制500kN、1500kN兩種型號(hào)壓鑄機(jī)等。60年代，中國(guó)壓鑄件生產(chǎn)主要用2500kN以下的壓鑄機(jī)。70年代，為適應(yīng)壓鑄件生產(chǎn)的發(fā)展，設(shè)計(jì)制造了1臺(tái)鎖模力40000kN全液壓臥式冷室壓鑄機(jī)(上海鍛壓機(jī)床廠制造),生產(chǎn)了第一臺(tái)熱室壓鑄機(jī)和第一臺(tái)自動(dòng)澆料裝置；完成了鎖模力16000kN以下的臥式冷室壓鑄機(jī)系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)；立式冷室壓鑄機(jī)也形成了鎖模力2500kN以下的系列產(chǎn)品；1986年試制出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)J1163A型自動(dòng)壓鑄機(jī)組。90年代以來(lái)，為適應(yīng)鑄件的生產(chǎn)要求，我國(guó)壓鑄機(jī)發(fā)展更為迅速。壓鑄機(jī)設(shè)計(jì)水平、技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)、機(jī)械機(jī)構(gòu)、制造質(zhì)量等都有不同的提高，某些指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際水平，正在想大型化、自動(dòng)化和單元化進(jìn)軍。表1-115]為我國(guó)臥室壓鑄機(jī)的生產(chǎn)能力變化，表1-2151為我國(guó)壓鑄機(jī)發(fā)展?fàn)顩r。表1-1我國(guó)臥室壓鑄機(jī)生產(chǎn)能力變化時(shí)間噸位等級(jí)普通普通普通普通高精度高精度高精度高精度高精度表1-2我國(guó)壓鑄機(jī)發(fā)展情況時(shí)間1970至今噸位程度普通高精度精密級(jí)1.3PLC在金屬壓鑄機(jī)控制中的應(yīng)用及發(fā)展前景目前，在金屬壓鑄機(jī)的控制方式上，主要有繼電器控制、微機(jī)和PLC控制三種。 41.3.1繼電器控制幾十年來(lái)，繼電器控制系統(tǒng)為工業(yè)控制的發(fā)展起到了巨大的作用，而且目前仍然在工業(yè)領(lǐng)域中被大量應(yīng)用(如圖1-1所示為工業(yè)生產(chǎn)控制流程)。繼電器控制柜是針對(duì)一定的生產(chǎn)機(jī)械、固定的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)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(shí)、計(jì)數(shù)等功能，一旦生產(chǎn)工藝過(guò)程發(fā)生改變，則控制柜必須重新設(shè)計(jì)、重繼電器控制線路繼電器控制線路(由繼電器和連接導(dǎo)線組成)被控制的生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程輸入設(shè)備(按鈕、限位開(kāi)關(guān)等)備)圖1-1繼電器控制系統(tǒng)的示意圖在邏輯控制方面，繼電器是利用電器件機(jī)械觸點(diǎn)的串、并聯(lián)組合成邏輯控制。采用硬線連接，連線多而復(fù)雜，對(duì)今后的邏輯修改、增加功能很困難。在控制速度上，依靠機(jī)械觸電的吸合動(dòng)作來(lái)完成控制的繼電器的控制系統(tǒng)，工作效率低，工作速度慢。在順序控制方面，繼電器控制是利用時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作來(lái)完成時(shí)間上的順序控制，時(shí)間繼電器內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)容易受環(huán)境和溫度變化的影響，造成定時(shí)的精度不高。在靈活性可擴(kuò)展性方面，繼電器安裝后，受電氣設(shè)備觸點(diǎn)數(shù)目的有限性和連線復(fù)雜等原因的影響，系統(tǒng)在今后的靈活性、擴(kuò)展性很差。雖然繼電器控制可實(shí)現(xiàn)邏輯功能，但不具備計(jì)數(shù)的功能，另外，繼電器控制使用大量的機(jī)械觸點(diǎn)，觸點(diǎn)在開(kāi)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機(jī)械磨損，使用壽命短，運(yùn)行可靠性差，不易維護(hù)。繼電器控制歷史長(zhǎng)久，有較為成熟和固定的設(shè)計(jì)方法，易于掌握，尤其適合邏輯控制，但如果是時(shí)序、步進(jìn)性控制和過(guò)程控制則或是構(gòu)成系統(tǒng)較復(fù)雜，或難以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)需要借助過(guò)程儀表等。這種系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性差，運(yùn)行有較多的噪聲，外部硬接線為主，不具有良好的柔性，一旦電路結(jié)構(gòu)完成就要相對(duì)固定下來(lái)，需要更改時(shí)會(huì)很麻煩。繼電器觸點(diǎn)有過(guò)載、發(fā)熱粘連等缺點(diǎn)，四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)51.3.2微機(jī)控制微機(jī)控制，成本比PLC低，邏輯針對(duì)性高，所以要在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)非常了解的時(shí)候才會(huì)使用，智能化比PLC高，專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)的功能要比PLC多，具有安全性可靠性最高的特點(diǎn)，輸入輸出信號(hào)還可以實(shí)現(xiàn)一體化隔離，通訊組態(tài)模式最多。開(kāi)發(fā)周期最長(zhǎng)，一旦要有變化修改比較麻煩。一旦實(shí)現(xiàn)自有批量生產(chǎn)，如果不包括軟件附加值，成本甚至比繼電器控制還要低。微機(jī)最突出的特點(diǎn)是具備計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力和存儲(chǔ)容量，適用于復(fù)雜應(yīng)用和大量數(shù)據(jù)處理。微機(jī)系統(tǒng)也具有軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)，而且目前的微機(jī)系統(tǒng)有專(zhuān)業(yè)的工用于工業(yè)控制環(huán)境，其抗干擾能力、運(yùn)行穩(wěn)定性等都比最初使用商用機(jī)好得多了。而硬件上，已經(jīng)有多種基于現(xiàn)有總線形式的功能塊可以選用，如數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、過(guò)程控制卡、智能通信卡等，這些功能塊是專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，讓用戶(hù)可以結(jié)合各種通用編程軟件如VC++、VB、Delphi以及各種數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)軟件等即可迅速實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。不過(guò)在造價(jià)上恐怕是最高的，而其可靠性雖然已經(jīng)有很大提高能夠適應(yīng)許多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境了，但仍然還不足以達(dá)到PLC的水平。另外還通過(guò)微機(jī)直接控制過(guò)元器件，他的功能可謂更加強(qiáng)大。但是另一方面他體型大，也太笨拙，一般微機(jī)也不適合用于工業(yè)控制場(chǎng)合，但是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可以。機(jī)最突出的特點(diǎn)是具備計(jì)算機(jī)的運(yùn)算才干和存儲(chǔ)容量，適用于復(fù)雜應(yīng)用和大量數(shù)據(jù)處置。微電路控制，就是單片機(jī)控制，這個(gè)系統(tǒng)其把PLC模塊化的各個(gè)部分集中在一起，其主要通過(guò)一塊電路板實(shí)現(xiàn)，空間大大減小，但是由于所有的電路集中在一塊板子上，其實(shí)現(xiàn)的功能、輸入輸出的點(diǎn)數(shù)受到限制，而且系統(tǒng)的散熱性，維護(hù)性受到考驗(yàn)，若其中一部分損壞，其只能全部更換。單片機(jī)現(xiàn)在主要用在功能單一的小型系統(tǒng)中，如隨小型設(shè)備來(lái)的控制系統(tǒng)。PLC智能化高，邏輯控制可靠度高，具有通訊功能，占體積小，功耗小，PLC是在繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。PLC最突出的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單靈活，適用于大多數(shù)工業(yè)控制場(chǎng)合。PLC系統(tǒng)是具有柔性的軟接線系統(tǒng)，多數(shù)情況下通過(guò)不算復(fù)雜的編程，以軟硬件結(jié)合的方式可以實(shí)現(xiàn)控制功能，目前應(yīng)用也極為廣泛，可靠性極高、抗干擾能力強(qiáng)，已經(jīng)被廣泛接受。現(xiàn)在的PLC可緒論6以實(shí)現(xiàn)從小到大各種規(guī)模的控制系統(tǒng)，并且除了邏輯控制外，還可以方便的通過(guò)各種功能模塊、通信模塊、智能模塊、人機(jī)界面等實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制、閉環(huán)控制、通信、位置/伺服控制、人機(jī)交互等，功能極為強(qiáng)大。PLC系統(tǒng)更改方便，改動(dòng)程序可以節(jié)省大量外圍硬接線的改動(dòng)工作量。PLC系統(tǒng)的價(jià)格也不是太高，在性?xún)r(jià)比上應(yīng)該是最好的。PLC就是為了替代繼電器的缺點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的，其就是可編程控制器，其眾多的邏輯控制在PLC內(nèi)部來(lái)實(shí)現(xiàn)，引起大大的節(jié)省了設(shè)備空間，其只需要外部的輸入輸出接口來(lái)與外界連接，這樣的狀況使整個(gè)系統(tǒng)耗電量、可靠性、維護(hù)性有到顯著的改善，其最優(yōu)越的特點(diǎn)就是程序更改方便，對(duì)待外部實(shí)現(xiàn)的功能更加人性化。1.采用繼電器控制方案(1)邏輯工作量大，接線多。(2)受機(jī)械觸電影響，壽命限制。(3)環(huán)境差，會(huì)降低可靠性和壽命。(4)更換繼電器維護(hù)費(fèi)用高。2.采用微機(jī)控制方案(1)不適于用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。(2)不能按掃描方式工作。(3)采樣速度不均，運(yùn)算速度較低。(4)微機(jī)控制所需存儲(chǔ)量較大。(5)微機(jī)控制不夠方便、靈活。3.采用PLC控制方案(1)編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)。(2)功能強(qiáng)，性能價(jià)格高。(3)硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。(4)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。(5)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。(6)維修工作量小，維修方便。(7)體積小、能耗低。由此可見(jiàn)，PLC控制比繼電器控制更能較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中的普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。PLC實(shí)際上是一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)7描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則壓鑄機(jī)不會(huì)工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無(wú)線圈又無(wú)觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在壓鑄機(jī)的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。1.4課題研究的內(nèi)容本課題所研究的內(nèi)容主要是可編程控制器(PLC)在金屬壓鑄機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。由于大部分老式的金屬壓鑄機(jī)使用繼電器作為電控系統(tǒng)可靠性差、功能弱、故障多和工作壽命短的缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的PLC老式控制金屬壓鑄機(jī)。論文的主要內(nèi)容如下：首先對(duì)金屬壓鑄機(jī)系統(tǒng)和PLC作比較全面的介紹，接著闡述金屬壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)的分類(lèi)及特點(diǎn)。確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬壓鑄機(jī)信號(hào)控制，完成可編程控制器的選擇。然后是系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)，完成PLC的選型、I/O點(diǎn)數(shù)分配與PLC的連接。在分析了金屬壓鑄機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出軟件流程圖，使用組態(tài)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。最后對(duì)改造后的技術(shù)壓鑄機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)節(jié)。8第二章壓鑄機(jī)的綜述2.1金屬壓鑄機(jī)的簡(jiǎn)介金屬壓鑄機(jī)(如圖2-1)就是在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開(kāi)模后得到固體金屬鑄件的一系列工業(yè)鑄造機(jī)械，最初用于壓鑄鉛字。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步，尤其是隨著汽車(chē)、摩托車(chē)以及家用電器等工業(yè)的發(fā)展，又從節(jié)能、節(jié)省原材料諸方面出發(fā)，壓鑄技術(shù)已獲得極其迅速的發(fā)展。圖2-1HTC138冷室金屬壓鑄機(jī)2.2金屬壓鑄機(jī)的發(fā)展壓鑄機(jī)是壓鑄生產(chǎn)中重要的基礎(chǔ)技術(shù)裝備，與壓鑄工藝的互存、互動(dòng)關(guān)系非常突出，壓鑄工藝的改進(jìn)或采用新的技術(shù)，都要有與之相應(yīng)的或新型的壓鑄機(jī)作為技術(shù)支撐。壓鑄技術(shù)起源于印刷工業(yè)的鉛字鑄造技術(shù)。19世紀(jì)初，世界印刷工業(yè)蓬勃發(fā)展，活字(單字母的鉛字)的需求量日益增多，于是鑄字機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，1849年，Sturgiss制造了第一臺(tái)用壓鑄法把鉛鑄成活字的壓鑄機(jī)，圖中可見(jiàn)帶有將噴口封住、打開(kāi)和切斷等動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，以及用壓射活塞壓送熔融金屬進(jìn)入活字模型，可以說(shuō)這就是壓鑄機(jī)的原始結(jié)構(gòu)，而且機(jī)器還具有速度快、效率高，既經(jīng)濟(jì)，又可重復(fù)生產(chǎn)等特點(diǎn)。這臺(tái)壓鑄機(jī)標(biāo)志著壓鑄的“黃金時(shí)代”的開(kāi)始1877年，Dusenbury發(fā)明了一種既有原始的熱室壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)，又有模具可以水平移動(dòng)的壓鑄機(jī)，開(kāi)辟了模具水平開(kāi)合的新途徑。于是，典型的熱室壓鑄機(jī)便從此誕生。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)9壓鑄廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)還只是上世紀(jì)初，應(yīng)用于現(xiàn)金出納機(jī)、留聲機(jī)和自行車(chē)的產(chǎn)品生產(chǎn)中。1904年英國(guó)的法蘭克林(H.H.Franklin)公司開(kāi)始用壓鑄方法生產(chǎn)汽車(chē)的連桿軸承，開(kāi)創(chuàng)了壓鑄零件在汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用的先例。1905年多勒(H.H.Doehler)研制成功用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)、壓鑄鋅、錫、銅合金鑄件。隨后瓦格納(Wagner)設(shè)計(jì)了鵝頸式氣壓壓鑄機(jī)，用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。1927年捷克工程師約瑟夫?波拉克(JesefPfolak)設(shè)計(jì)了冷壓室壓鑄機(jī)，由于貯存熔融合金的坩鍋與壓射室分離，可顯著地提高壓射力，使之更適合工業(yè)生產(chǎn)的要求，克服了氣壓熱壓室壓鑄機(jī)的不足之處，從而使壓鑄技術(shù)向前推進(jìn)了一大步。近40年，隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步，尤其是隨著汽車(chē)、摩托車(chē)以及家用電器等工業(yè)的發(fā)展，又從節(jié)能、節(jié)省原材料諸方面出發(fā)，壓鑄技術(shù)已獲得極其迅速的發(fā)展。壓鑄生產(chǎn)不僅在有色合金鑄造中占主導(dǎo)地位，而且已成為現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)重要組成部分。近年來(lái)，一些國(guó)家由于依靠技術(shù)進(jìn)步促使鑄件薄壁化、輕量化，因而導(dǎo)致以往用鑄件產(chǎn)量評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家鑄造技術(shù)發(fā)展水平的觀念改變?yōu)橛眉夹g(shù)進(jìn)步的水平作為衡量一個(gè)國(guó)家鑄造水平的重要依據(jù)。2.3金屬壓鑄機(jī)的分類(lèi)壓鑄機(jī)的分類(lèi)方法很多，按使用范圍分為通用壓鑄機(jī)和專(zhuān)用壓鑄機(jī)；按鎖模力大小分為小型機(jī)(≤4000kN)、中型機(jī)(4000kN～10000kN)和大型機(jī)(≥10000kN);通常，主要按機(jī)器結(jié)構(gòu)和壓射室(以下簡(jiǎn)稱(chēng)壓室)的位置及其工作條件加以分類(lèi)。如圖常規(guī)冷式壓鑄機(jī)常規(guī)冷式壓鑄機(jī)臥室冷式壓鑄機(jī)立室冷室壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)臥室熱式壓鑄機(jī)熱式壓鑄機(jī)全立式熱式壓鑄機(jī)冷室壓鑄機(jī)圖2-2壓鑄機(jī)的分類(lèi)從圖2-2可以看出壓鑄機(jī)主要分為冷室壓鑄機(jī)和熱室壓鑄機(jī)。冷室壓鑄機(jī)的壓室與保溫爐是分開(kāi)的。壓鑄時(shí)，從保溫爐中取出液體金屬澆入壓室后進(jìn)行壓鑄。臥式壓鑄機(jī)壓鑄過(guò)程：1-壓射沖頭2-壓室3-液態(tài)金屬4定型5-動(dòng)型6-型腔7-澆道型腔8-余料，冷壓室壓鑄機(jī)目前大多用于壓鑄鋁合金等。圖2-1為HTC138冷室壓鑄機(jī)。熱壓室壓鑄機(jī)，壓室浸在保溫溶化坩堝的液態(tài)金屬中，壓射部件不直接與機(jī)座連接，而是裝在坩堝上面。這種壓鑄機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，效率高；金屬消耗少，工藝穩(wěn)定。但壓室，壓射沖頭長(zhǎng)期浸在液體金屬中，影響使用壽命。并易增加合金的含鐵量。熱壓室壓鑄機(jī)目前大多用于壓鑄鋅合金等低熔點(diǎn)合金鑄件，但也有用于壓鑄小型鋁、鎂合金壓鑄件。圖2-3為ZL-12熱室壓鑄機(jī)：圖2-3ZL熱室壓鑄機(jī)2.4金屬壓鑄機(jī)的特點(diǎn)(1)操作工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。(2)壓鑄機(jī)可以頂替部分裝配，且原材料消耗少，還能節(jié)省裝配工時(shí)。(3)臥式冷室壓鑄機(jī)一般有偏心和中心澆筑位置，可供壓鑄型設(shè)計(jì)選用。(4)金屬液在澆道中流動(dòng)轉(zhuǎn)折較少，有利于發(fā)揮增壓作用，提高鑄件質(zhì)量。(5)壓鑄件力學(xué)性能好。(6)互換性好，便于維修。(7)壓鑄產(chǎn)品輪廓清晰，可以壓鑄薄壁、復(fù)雜零件以及花紋、圖案、文字等，能獲得很高的清晰度。(8)壓鑄機(jī)設(shè)備投資較高，一般適合于大中等批量生產(chǎn)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2.5金屬壓鑄機(jī)的組成及工作原理2.5.1金屬壓鑄機(jī)的組成壓鑄機(jī)的組成主要由：(1)合模機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)壓鑄模進(jìn)行合攏和開(kāi)啟的動(dòng)作。(2)壓射機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)壓鑄模進(jìn)行合攏和開(kāi)啟的動(dòng)作。(3)液壓機(jī)構(gòu)：為壓鑄機(jī)的運(yùn)行提供足夠的動(dòng)力和能量。(4)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。(5)零部件及機(jī)座：所有零部件經(jīng)過(guò)組合和裝配，構(gòu)成壓鑄機(jī)整體，并固定在機(jī)(6)輔助裝置：故障報(bào)警，壓鑄過(guò)程監(jiān)控，計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)的信息存儲(chǔ)等。2.5.2金屬壓鑄機(jī)的工作原理如圖2-4:噴嘴上移電磁閥YV6噴嘴下限SQ6臺(tái)模方向液壓推動(dòng)開(kāi)模電磁閥YV1關(guān)模確認(rèn)SQ3洗模液噴嘴冷卻水電磁閥金屬熔爐射出活塞液壓推動(dòng)射出電磁閥YV5射出確認(rèn)SQ4圖2-4金屬壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)工作原理金屬壓鑄機(jī)工藝流程：(1)原位：模板在開(kāi)模確認(rèn)位置，開(kāi)模確認(rèn)限位開(kāi)關(guān)SQ2閉合；洗模嘴上升歸位，噴嘴歸位限位開(kāi)關(guān)SQ5閉合。(2)關(guān)模：?jiǎn)?dòng)按鈕按下后，關(guān)模電磁閥YVO通電，模板右移。(3)射出：當(dāng)模板右移到位，關(guān)模確認(rèn)限位開(kāi)關(guān)SQ3閉合，射出電磁閥YV5通電，射出活塞向左移，將金屬射進(jìn)模內(nèi)。(4)冷卻：射出活塞自動(dòng)歸位，射出確認(rèn)限位開(kāi)關(guān)SQ4閉合，冷卻水電磁閥YV4通電，利用冷卻水成型。(5)開(kāi)模：延時(shí)5s待工件冷卻后，開(kāi)模電磁閥YV1通電，模板左移，工件自動(dòng)頂出。(6)洗模：模板左移到位，開(kāi)模確認(rèn)限位開(kāi)關(guān)SQ2閉合，噴嘴下移電磁閥YV2、洗模液電磁閥YV3均通電，噴嘴下移并洗模。(7)復(fù)位：噴嘴下移到位，噴嘴下限限位開(kāi)關(guān)SQ6閉合，噴嘴上移電磁閥通電，噴嘴上升回到原位。完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第三章總體方案的設(shè)計(jì)3.1總體方案的設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)階段是設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)階段，在此階段，通過(guò)對(duì)設(shè)備的工作要求分析、工作環(huán)境和條件分析、操作和安全要求分析、電氣控制裝置技術(shù)可行性分析和經(jīng)濟(jì)性分析，確定電氣控制系統(tǒng)裝置的技術(shù)性能、基本構(gòu)建形式以及主要技術(shù)參數(shù)。3.2總體方案金屬壓鑄機(jī)的PLC控制系統(tǒng)主要由信號(hào)控制系統(tǒng)和電機(jī)拖動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分組成。圖3-1為金屬壓鑄機(jī)PLC控制系統(tǒng)的基本構(gòu)造圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、電磁閥元件、限位開(kāi)關(guān)、和控制面板，還有主拖動(dòng)系統(tǒng)等系統(tǒng)控制的核心為PLC主機(jī)，操作面板，限位開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)信號(hào)通過(guò)PLC輸入接口送入PLC,其在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后向壓鑄機(jī)的電磁閥元件發(fā)出控制信號(hào)。限位開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)電磁閥元件組態(tài)軟件控制面板PC機(jī)、圖3-1金屬壓鑄機(jī)PLC控制系統(tǒng)基本構(gòu)造圖3.3金屬壓鑄機(jī)PLC控制系統(tǒng)的功能要求壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能如下：金屬壓鑄機(jī)的控制要求，是通過(guò)滿(mǎn)足金屬壓鑄機(jī)的工作要求形成的，控制系統(tǒng)的功能必須滿(mǎn)足所有的工作要求。金屬壓鑄機(jī)工作要求包含三個(gè)方面，工作方式要求，工作過(guò)程要求，安全穩(wěn)定工作要求。為保證金屬壓鑄機(jī)能夠處于正常工作，要求金屬壓鑄機(jī)具備三種工作方式：(1)運(yùn)動(dòng)部件能夠點(diǎn)動(dòng)向前調(diào)整，以及不在原位時(shí)能夠快速?gòu)?fù)位。(2)運(yùn)動(dòng)部件能夠分別實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)過(guò)程；(也稱(chēng)半自動(dòng)循環(huán))。(3)整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)加工工作。系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)閉模運(yùn)行模式啟動(dòng)注入金屬液手動(dòng)洗模上下降恢復(fù)原始狀態(tài)洗模上升噴液洗模洗模下降注入金屬液冷卻模具刀候人土今洗模坩圖3-2金屬壓鑄機(jī)工作過(guò)程四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3.3.2金屬壓鑄機(jī)工作過(guò)程要求金屬壓鑄機(jī)在正常加工時(shí)為整機(jī)全自動(dòng)循環(huán)的工作過(guò)程，自動(dòng)工作過(guò)程需要滿(mǎn)足如(1)按機(jī)構(gòu)要求按下啟動(dòng)按鈕、液壓按鈕、自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān)，完成閉模操作，由行程開(kāi)關(guān)發(fā)出到位信號(hào)。(2)閉模完成后開(kāi)始?jí)鸿T過(guò)程，完成金屬液后，行程開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，進(jìn)入模具冷卻(3)模具冷卻延時(shí)5秒，開(kāi)模機(jī)構(gòu)快退開(kāi)模，開(kāi)模到位后，行程開(kāi)關(guān)發(fā)出到位信(4)開(kāi)模后，洗模機(jī)構(gòu)下降，開(kāi)始噴液洗模，下降到位后，行程開(kāi)關(guān)發(fā)出到位信號(hào)，噴液停止，洗模機(jī)構(gòu)上升，快速退回原位。3.3.3金屬壓鑄機(jī)安全穩(wěn)定要求(1)具有運(yùn)動(dòng)部件間安全工作的聯(lián)鎖功能。(2)具有位置保護(hù)功能(如極限位、越位、相對(duì)位置保護(hù))。(3)電氣控制系統(tǒng)具有短路，電動(dòng)機(jī)過(guò)載等保護(hù)功能。(4)具有應(yīng)急操作功能。(5)具有照明、指示燈輔助功能。3.4確定設(shè)備條件和控制要求(1)電氣控制系統(tǒng)的控制對(duì)象為一進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)加工的機(jī)械設(shè)備，采用電氣-液壓-機(jī)械組合的傳動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制。設(shè)備位于溫帶室內(nèi)車(chē)間，工作壞境良好，對(duì)控制系統(tǒng)無(wú)特殊要求。(2)設(shè)備安裝在機(jī)械加工車(chē)間，有車(chē)間低壓電網(wǎng)供電，設(shè)備驅(qū)動(dòng)電壓380V,供電頻率50HZ。(3)設(shè)備電氣控制為普通開(kāi)關(guān)量控制，要求自動(dòng)完成金屬壓鑄過(guò)程，單個(gè)運(yùn)動(dòng)能獨(dú)立調(diào)整操作，同時(shí)設(shè)備具有電氣保護(hù)和聯(lián)鎖保護(hù)功能。(4)設(shè)備驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)選定，設(shè)備置由3臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)，1臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率為3千瓦，其余兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率為2.2千瓦。其中額定功率為3千瓦的電動(dòng)機(jī)采用Y100L-2,總體方案設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為2880r/min,額定電流為6.4A,效率為82.0%,功率因數(shù)為0.87額定轉(zhuǎn)矩為2.2倍，堵轉(zhuǎn)電流為7.0倍，最大轉(zhuǎn)矩為2.3倍；2.2千瓦的電動(dòng)機(jī)采用Y90L-2,轉(zhuǎn)速為2840r/min,額定電流為64.8A,效率為80.5%,功率因數(shù)為0.86,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為2.2倍，堵轉(zhuǎn)電流為7.0倍，最大轉(zhuǎn)矩為2.3倍。電源要求交流電電源電壓為380V,電動(dòng)機(jī)無(wú)制動(dòng)要求，電動(dòng)機(jī)功率不大，可采用直接啟動(dòng)方式啟動(dòng)；液壓系統(tǒng)使用電磁換向閥，閥電磁鐵工作電壓為直流24V。3.5總體控制方案確定由控制要求和設(shè)備條件分析結(jié)果可確定控制方案如下：(1)金屬壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)采用開(kāi)關(guān)量控制。(2)基于設(shè)備自動(dòng)工作的要求，選擇PLC為主要控制器件構(gòu)成控制系統(tǒng)，由于控制對(duì)象為單機(jī)設(shè)備，控制系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，因此選用三菱公司型號(hào)為FX2N的PLC產(chǎn)品。(3)由工作要求確定，控制系統(tǒng)可運(yùn)行在3種模式下，即全自動(dòng)工作循環(huán)，單部件半自動(dòng)循環(huán)和手動(dòng)調(diào)整工作。(4)3臺(tái)電動(dòng)機(jī)均為直接啟動(dòng)控制，單方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)無(wú)制動(dòng)控制。(5)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路三相電源供電，線電壓380V。(6)PLC主機(jī)工作電源為交流電源，電壓220V,交流接觸器線圈使用交流電源，電壓220V;電磁閥的電磁鐵使用24V直流電源，主令控制電器及行程開(kāi)關(guān)等使用24V直流電源。(7)控制系統(tǒng)具有短路和過(guò)載保護(hù)功能，機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件之間具有聯(lián)鎖保護(hù)功能。(8)使用信號(hào)燈顯示機(jī)床工作狀態(tài)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第四章PLC硬件的選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1.1PLC的定義可編程序邏輯控制器即PLC(ProgrammableLogicController)。其定字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)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(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。案，1985年提交了第2版，1987年的第3版對(duì)PLC為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)4.1.2PLC的特點(diǎn)可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。PLC的可靠性高，表現(xiàn)在下列幾方面：(1)PLC不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短，因此可靠性得到提高。(2)PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，使可靠性得到提高。(3)PLC有較強(qiáng)的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單、操作方便、維修容易等特點(diǎn)，因?qū)Σ僮骱途S修人員的技能要求降低，容易學(xué)習(xí)和掌握，不容易發(fā)生操作的失誤，可靠性(4)PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控PLC硬件的選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了經(jīng)簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。因此，PLC的可靠性較通用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性有較大提高。2.易操作性(1)操作方便：PLC的操作包括程序的輸入操作和程序的更改操作。大部分的PLC都采用編程器進(jìn)行輸入和更改操作。編程器將輸入的信息顯示在CRT屏幕上，所以可以直觀的對(duì)程序進(jìn)行操作。(2)編程方便：PLC的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有很多的選擇。因?yàn)樘菪螆D比較簡(jiǎn)潔直觀，技術(shù)人員很輕松就能理解和掌握，學(xué)習(xí)和編寫(xiě)都很容易。這是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，廣大的技術(shù)人員所接受和應(yīng)用，并且發(fā)揮出更有效的功能特點(diǎn)。(3)維修方便：因?yàn)镻LC帶有自我診斷功能，所以他對(duì)維修人員的所要求的技能被降低了。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，PLC就通過(guò)自我診斷，技術(shù)人員就可以通過(guò)有關(guān)的信號(hào)指示燈和代碼，很迅速的就找到故障點(diǎn)，為故障的解除節(jié)約時(shí)間。PLC的面板和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提供維修的方便性，如將需要維修的部件設(shè)置到易于維修的位置，故障信號(hào)指示燈安裝在明顯位置，接線端子使用易于相接和更換的位置，目前大多數(shù)PLC采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)注化的生產(chǎn)流水線作業(yè)，使PLC變得更加簡(jiǎn)化，維修也跟簡(jiǎn)單。3.靈活性(1)編輯靈活性：PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言，只要掌握其中一種語(yǔ)言就可以進(jìn)行編程。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。由于采用軟連接的方法，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換時(shí)，可以不必改變PLC的硬設(shè)備，通過(guò)程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)所不能比擬的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)，使PLC能大量地替代繼電器順序控制系統(tǒng)，成為當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備。(2)擴(kuò)展的靈活性：PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過(guò)多臺(tái)PLC的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能，也可以通過(guò)增加輸人輸出單元增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，可以與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種擴(kuò)展的靈活性大大的方便了用戶(hù)。(3)操作的靈活性：操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。它在程序設(shè)計(jì)上的工作量大大減少，編程的工作量和安裝的工作量也減少了。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.1.3PLC的主要功能和應(yīng)用目前，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門(mén)。隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，主要有以下幾個(gè)方面：(1)邏輯控制觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制，定時(shí)控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺(tái)設(shè)備，也可以用于自動(dòng)生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及，包括微電子、家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。(2)運(yùn)動(dòng)控制可編程序控制器使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，或靈活運(yùn)用指令，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。隨著變頻器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的普遍使用，可編程序控制器可以與變頻器結(jié)合，運(yùn)動(dòng)控制功能更為強(qiáng)大，并廣泛地用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。(3)過(guò)程控制可編程序控制器可以接收溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量，通過(guò)模擬量I/0模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，并對(duì)被控模擬量實(shí)行閉環(huán)PID(比例-積分-微分)控制?，F(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能，此功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、加熱爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)?？删幊绦蚩刂破骶哂袛?shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以是運(yùn)算的中間參考值，也可以通過(guò)通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們保存、打印。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人柔性制造系統(tǒng)，也可以用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大(5)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/0之間的通信、多臺(tái)可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、變頻器)之間的通信?？删幊坍?dāng)然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶(hù)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可PLC硬件的選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算編程序控制器，這樣既能完成控制任務(wù)，又可節(jié)省資金。4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)考慮到本次設(shè)計(jì)的金屬壓鑄機(jī)系統(tǒng)有開(kāi)關(guān)居多，模擬量較少；對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般PLC的響應(yīng)速度足以滿(mǎn)足控制的要求，在小型PLC中整體式比模塊式的價(jià)格便宜，體積也小，綜合考慮后，系統(tǒng)選擇了日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列PLC。FX2N系統(tǒng)PLC具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：(1)FX2N配置靈活，除主機(jī)單元外，還可擴(kuò)展I/O模塊，A/D模塊，D/A模塊和其它特殊功能模塊。(2)FX2N指令功能豐富，有各種指令107條，且指令執(zhí)行速度快。(3)FX2N可用內(nèi)部輔助繼電器M,狀態(tài)繼電器S,定時(shí)器T,寄存器D,計(jì)數(shù)器C的功能和數(shù)量滿(mǎn)足了系統(tǒng)控制要求的需要。(4)FX2N的編程可用編程器，也可以在PC機(jī)上使用三菱公司的專(zhuān)用編程軟件包MELSOFT系列的GXDeveloper來(lái)進(jìn)行。編程語(yǔ)言可用梯形圖或指令表。尤其是可用PC機(jī)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。4.2.2金屬壓鑄機(jī)PLC系統(tǒng)控制電路圖金屬壓鑄機(jī)電氣控制系統(tǒng)主要由兩個(gè)部分組成，即電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(主電路)和由PLC設(shè)備組成的控制部分，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)交流接觸器主觸點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)電路的接通與斷開(kāi)，采用熔斷器和熱繼電器進(jìn)行短路與過(guò)載保護(hù)，同時(shí)通過(guò)控制變壓器，提供滿(mǎn)足系統(tǒng)工作以及PLC設(shè)備需要的電源電壓，系統(tǒng)電路圖4-1所示，電氣元件明細(xì)表如表4-1所FR1L1LJW3~3~3~3~WWrWAC220V0/15101/5LY000N表4-1電氣元件明細(xì)表符號(hào)名稱(chēng)及用途符號(hào)名稱(chēng)及用途液壓泵(油泵)電動(dòng)機(jī)液壓泵工作指示燈冷卻泵電動(dòng)機(jī)冷卻泵工作指示燈洗液泵電動(dòng)機(jī)洗液泵工作指示燈液壓泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器啟動(dòng)按鈕冷卻泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器液壓泵(油泵)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕洗模泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器停止/重啟開(kāi)/閉模行程開(kāi)關(guān)點(diǎn)動(dòng)開(kāi)/合模注金屬液確認(rèn)行程開(kāi)關(guān)點(diǎn)動(dòng)冷卻按鈕洗模下行/上行行程開(kāi)關(guān)點(diǎn)動(dòng)噴嘴下行/上行按鈕自動(dòng)/手動(dòng)工作方式選擇開(kāi)關(guān)點(diǎn)動(dòng)洗模按鈕手動(dòng)開(kāi)/合模選擇開(kāi)關(guān)YV1、YVO控制開(kāi)/閉模電磁閥電磁鐵手動(dòng)注模冷卻水控制洗模電磁閥電磁鐵洗模注模電磁閥電磁鐵噴嘴下行/上行控制冷卻電磁閥電磁鐵控制變壓器PLC電源開(kāi)關(guān)YV2、YV6控制洗模下行/上行電磁閥電磁鐵整流器過(guò)載保護(hù)熱繼電器電源隔離開(kāi)關(guān)FU4、FU5、FU6短路保護(hù)熔斷器4.2.3金屬壓鑄機(jī)控制面板金屬壓鑄機(jī)的控制面板由開(kāi)關(guān)、按鈕和信號(hào)指示燈組成。主要有啟動(dòng)按鈕、液壓按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、半自動(dòng)系列按鈕、點(diǎn)動(dòng)系列按鈕、停止按鈕、重啟按鈕、電機(jī)信號(hào)指示燈。如圖4-2:0手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)半自動(dòng)開(kāi)模關(guān)模噴嘴上移噴嘴下移冷卻水噴液開(kāi)模關(guān)模噴嘴上移噴嘴下移冷卻水噴液射模被壓泵啟動(dòng)重啟停止圖4-2金屬壓鑄機(jī)控制面板四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.3PLC的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.3.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：(1)最大限度地滿(mǎn)足控制要求(適用)分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合，弄清控制要求，共同擬定電氣控制方案，協(xié)商解決重點(diǎn)問(wèn)(2)保證系統(tǒng)的安全可靠(耐用)保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等),也能正常工作。(3)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用與維修方便(好用)在滿(mǎn)足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自(4)考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇控制系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，設(shè)備能力應(yīng)適當(dāng)留有量。要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿(mǎn)足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。4.3.2PLC具內(nèi)存的估算為了完成設(shè)定的控制任務(wù)，主要根據(jù)金屬壓鑄機(jī)控制方式與輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存的多少來(lái)確定PLC的機(jī)型。用戶(hù)應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理器、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用是內(nèi)存大致如下：PLC硬件的選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算開(kāi)關(guān)量輸入所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸入點(diǎn)數(shù)×10開(kāi)關(guān)量輸出所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=輸出點(diǎn)數(shù)×8定時(shí)器/計(jì)數(shù)器所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量×2模擬量所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=模擬量通道數(shù)×100通信接口所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)=接口個(gè)數(shù)×300存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上一個(gè)備用量即為存儲(chǔ)器容量。例如，作為一般應(yīng)用下是經(jīng)驗(yàn)所需存儲(chǔ)器容量(KB)=(1～1.25)×(DI×10+DO×8+AI/O×100+CP×300)/1024(1)開(kāi)關(guān)量輸入模塊選擇PLC的輸入模塊用來(lái)檢測(cè)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)(如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、溫控開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)等)電平信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號(hào)。選擇輸入模塊主要考慮以下兩點(diǎn)：1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)(如按鈕、行程開(kāi)關(guān))與PLC輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來(lái)選擇電壓的高低。一般，24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)(如按鈕、行程開(kāi)關(guān))與PLC輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來(lái)選擇電壓的高低。一般，24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。(3)開(kāi)關(guān)輸入模塊的選擇輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向可控硅輸出和晶體管輸出。1)輸出方式的選擇繼電器輸出價(jià)格便宜，使用電壓范圍廣，導(dǎo)通降壓小，曾受瞬間電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，且有隔離作用。但繼電器有觸電，壽命較短。且響應(yīng)速度較慢，適用于動(dòng)作不頻繁的交/直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，最大開(kāi)閉頻率不得超過(guò)1HZ.2)輸出電流的選擇模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)，則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于點(diǎn)榮性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通是有沖擊電流，故要留有足夠的裕量。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3)允許接通的點(diǎn)數(shù)在選用輸出模塊時(shí)，不但要看一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，還要看整個(gè)輸出模塊的滿(mǎn)負(fù)荷能力，即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不得超過(guò)模塊規(guī)定的最大電流。4.3.4分配輸入/輸出點(diǎn)一般輸出點(diǎn)與輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。(1)明確I/O通道范圍不同信號(hào)的PLC,其輸入輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)根據(jù)所選PLC型號(hào)。查閱相應(yīng)的技術(shù)手冊(cè)，弄清相應(yīng)的I/O點(diǎn)地址的分配。(2)內(nèi)部輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其它繼電器、定時(shí)器，計(jì)數(shù)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。(3)分配定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)用到定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的控制系統(tǒng)，注意定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的編號(hào)不能相同。若掃描式時(shí)間較長(zhǎng)，則要使用高速定時(shí)器以保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)運(yùn)算等場(chǎng)合，經(jīng)常需要處理以通道為單位的數(shù)據(jù)，此時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是很方便的。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，即使在PLC斷電、運(yùn)行開(kāi)始或停止時(shí)也能保持不變。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也應(yīng)根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要來(lái)合理安排，以避免重復(fù)表4-2為金屬壓鑄機(jī)I/O分配表：輸入輸出元件通道地址說(shuō)明元件通道地址說(shuō)明啟動(dòng)按鈕液壓泵工作指示燈油泵啟動(dòng)按鈕冷卻泵工作指示燈點(diǎn)動(dòng)開(kāi)模洗液泵工作指示燈點(diǎn)動(dòng)關(guān)模手|自動(dòng)狀態(tài)指示燈PLC硬件的選型、設(shè)計(jì)與計(jì)算點(diǎn)動(dòng)冷卻水液壓泵啟動(dòng)接觸器點(diǎn)動(dòng)下行冷卻泵啟動(dòng)接觸器點(diǎn)動(dòng)上行洗模泵啟動(dòng)接觸器點(diǎn)動(dòng)噴液控制閉模電磁閥電磁鐵手動(dòng)選擇控制開(kāi)模電磁閥電磁鐵自動(dòng)選擇噴嘴下移電磁閥電磁鐵手動(dòng)開(kāi)模洗模液電磁閥電磁鐵手動(dòng)合模冷卻水電磁閥電磁鐵手動(dòng)注模噴嘴上移射出金屬液電磁閥電磁鐵噴嘴上移電磁閥電磁鐵噴嘴下移冷卻時(shí)間繼電器手動(dòng)冷卻手動(dòng)洗模停止從啟SQ?開(kāi)模行程開(kāi)關(guān)閉模行程開(kāi)關(guān)射出確認(rèn)行程開(kāi)關(guān)SQ?上移確認(rèn)行程開(kāi)關(guān)SQ?下移確認(rèn)行程開(kāi)關(guān)4.3.5PLCI/O端子外部接線圖如圖4-3為PLC的外部接線圖。一共有24個(gè)輸入點(diǎn)，13個(gè)輸出點(diǎn)，基本上為開(kāi)關(guān)控制，則所需內(nèi)存為K=23x10本PLC采用三菱F2N系列FX2N-80MR-001,它具有40點(diǎn)輸入，40點(diǎn)繼電器輸出，能夠滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)所需要求。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)啟動(dòng) 液壓泵開(kāi)模點(diǎn)動(dòng)合模點(diǎn)動(dòng)冷卻水點(diǎn)動(dòng)噴嘴下移點(diǎn)動(dòng)洗模點(diǎn)動(dòng)噴嘴上移點(diǎn)動(dòng)重啟停止手動(dòng)選手自動(dòng)選擇開(kāi)模合模射模冷卻水噴嘴下移洗模噴嘴上移合模確認(rèn)射模確認(rèn)開(kāi)模確認(rèn)噴嘴下移確認(rèn)噴嘴上移確認(rèn)YV1YVOYV5YV4YV6液壓指示燈冷卻水指示燈洗模液指示燈液壓泵冷卻水泵洗模液泵關(guān)模射模冷卻水噴嘴下移洗模液噴嘴上移圖4-31/0端子外部接線圖第五章PLC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1PLC軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容從應(yīng)用角度來(lái)看，運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，不外乎需要兩個(gè)方面的知識(shí)和技能，第一是學(xué)會(huì)PLC硬件系統(tǒng)的配置，第二是掌握編寫(xiě)程序技術(shù)。在熟悉PLC的指令系統(tǒng)后，就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的PLC編程，但這還很不夠，對(duì)于一個(gè)較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者還需具備一定的軟件設(shè)計(jì)知識(shí)，這樣才能開(kāi)發(fā)出有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。為此在熟悉PLC指令的基礎(chǔ)上，對(duì)PLC應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法、步驟以及編程工具軟件進(jìn)行比較全面的介紹。PLC應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，它要求設(shè)計(jì)人員既要有PLC、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，又要有制動(dòng)控制的技術(shù)，還要有一定的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。首先，設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，了解并熟悉被控對(duì)象(機(jī)電設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程)的控制要求，明確PLC必須具備的的功能，為應(yīng)用軟件的編制提出明確的要求和技術(shù)指標(biāo)，并形成軟件需求說(shuō)明書(shū)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，將整個(gè)軟件根據(jù)功能的要求分成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，分析它們?cè)谶壿嬌?、時(shí)間上的相互關(guān)系，使設(shè)計(jì)出的軟件在總體上結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)潔、流程合理，保證后繼的各個(gè)開(kāi)發(fā)階段及其軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書(shū)的完整性和一致性。然后在軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)木庉嬚Z(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。所以，一個(gè)適用的PLC軟件工程的設(shè)計(jì)通常要涉及以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：(2)I/O信號(hào)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)；(3)程序結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)；(4)程序設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書(shū)編制；(5)用編程語(yǔ)言、PLC指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；(6)軟件測(cè)試；(7)程序使用書(shū)編制。5.2PLC系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)步驟根據(jù)可編程控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上，用四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)相應(yīng)編程語(yǔ)言指令，編制實(shí)際應(yīng)用程序并形成程序說(shuō)明書(shū)的過(guò)程就是應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。其主要步驟為：(1)制定設(shè)備運(yùn)行方案制定方案就是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求分析各輸入輸出與各種操作的邏輯關(guān)系，確定需要檢測(cè)的量和控制方法，并設(shè)計(jì)出系統(tǒng)中各設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序。據(jù)此可得流(2)畫(huà)出控制流程圖對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，需要繪制控制流程圖，用以清晰的表明動(dòng)作的順序和條件。對(duì)于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，可省去這一步。(3)制定系統(tǒng)抗干擾措施根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境、干擾源的性質(zhì)等因素，綜合制定系統(tǒng)的硬件和軟件抗干擾措施，如硬件上的電源隔離、信號(hào)濾波、軟件上的平均值濾波等。5.3金屬壓鑄機(jī)的工作控制流程軟件設(shè)計(jì)由于控制系統(tǒng)選擇三菱系列PLC,該產(chǎn)品具有用于順序控制的特殊用法，即步進(jìn)控制。步進(jìn)控制采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式簡(jiǎn)化控制條件，使得控制程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔方便，金屬壓鑄機(jī)工作過(guò)程為典型順序控制，因此采用步進(jìn)控制，其控制流程設(shè)計(jì)采用與控制流程圖功能一致的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(功能圖)描述。金屬壓鑄機(jī)自動(dòng)工作過(guò)程進(jìn)行步進(jìn)控制時(shí)，工作控制部分結(jié)構(gòu)為合-分-合的形式，各工作狀態(tài)由狀態(tài)控制器控制，使用狀態(tài)器S0、S20～S26,設(shè)計(jì)完成的設(shè)備自動(dòng)工作控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖5-1所示。給定一個(gè)初始化脈沖M8002,系統(tǒng)進(jìn)入初始化狀態(tài)S0;按下啟動(dòng)按鈕進(jìn)入S20狀態(tài)，按下油泵啟動(dòng)按鈕，油泵開(kāi)始工作。分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種運(yùn)作模式。A.自動(dòng)模式按下自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)后，進(jìn)入S21狀態(tài)，控制閉模電磁閥電磁鐵通電，開(kāi)關(guān)模機(jī)構(gòu)開(kāi)始閉模運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至閉模行程開(kāi)關(guān)SQ3處，進(jìn)入S22狀態(tài)?？刂谱⒛?進(jìn))電磁閥電磁鐵通電啟動(dòng)，注模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，觸及注模行程開(kāi)關(guān)SQ4,系統(tǒng)進(jìn)入S23狀態(tài)，冷卻泵啟動(dòng)接觸器接通，控制冷卻電磁閥電磁鐵通電，進(jìn)行冷卻控制，同時(shí)冷卻時(shí)間繼電器接通，5s冷卻完畢后，進(jìn)入S24狀態(tài)，控制開(kāi)模電磁閥電磁鐵通電，開(kāi)關(guān)模機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)模運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至開(kāi)模行程開(kāi)關(guān)SQ2處，進(jìn)入S25狀態(tài)，控制洗模下行電磁閥電磁鐵通電，洗模泵啟動(dòng)接觸器接通，開(kāi)始洗模，當(dāng)運(yùn)動(dòng)之行程開(kāi)關(guān)SQ6時(shí)，洗模結(jié)束，進(jìn)入S26狀態(tài)，控制洗模上行電磁閥電磁鐵得電，洗模機(jī)構(gòu)后退，運(yùn)動(dòng)觸及洗模上行開(kāi)關(guān)SQ5,運(yùn)動(dòng)回到自動(dòng)選擇初始S21階段。當(dāng)將開(kāi)關(guān)調(diào)到手動(dòng)擋后，點(diǎn)動(dòng)按鈕SB1或手動(dòng)開(kāi)模SA4開(kāi)關(guān)按下，控制開(kāi)模電磁閥電磁鐵得電；點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2或手動(dòng)合模SA5開(kāi)關(guān)按下，控制關(guān)模電磁閥得電，開(kāi)始關(guān)模；按下手動(dòng)射模開(kāi)關(guān)SA6后，金屬液射入模內(nèi)；按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3或手動(dòng)開(kāi)關(guān)SA9,控制冷卻電磁閥電磁鐵得電；按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB4或手動(dòng)噴嘴下行SA7開(kāi)關(guān)按下，噴嘴下行電磁閥得電，噴嘴開(kāi)始下移；點(diǎn)動(dòng)按鈕SB4和手動(dòng)噴嘴上行開(kāi)關(guān)SA8按下，噴嘴上行電磁閥得電，噴嘴開(kāi)始上行；按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB5或SA10手動(dòng)洗模開(kāi)關(guān),系模電磁閥得電，洗模液開(kāi)始噴灑。M8002X000NO33NO34X035x001TRSY0Y26ETF000Y01(Y01(N31Y001Y001Y001□Y011X026YO20YO24N027X030圖5-1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)5.4編寫(xiě)軟件程序根據(jù)設(shè)計(jì)要求，使用三菱公司的專(zhuān)用編程軟件包MELSOFT系列的GXDeveloper進(jìn)行編程，書(shū)寫(xiě)語(yǔ)句表。金屬壓鑄機(jī)PLC控制系統(tǒng)步進(jìn)梯形圖(見(jiàn)附錄A)。金屬壓鑄機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序語(yǔ)句表(見(jiàn)附錄B)。5.5軟件調(diào)試與仿真將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫(xiě)入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。然后進(jìn)入程序仿真。仿真運(yùn)行PLC程序目的是檢驗(yàn)控制程序功能是否滿(mǎn)足要求。完成仿真設(shè)備導(dǎo)線連接，在計(jì)算機(jī)上輸入金屬壓鑄機(jī)的控制程序，并將該程序下載到PLC主機(jī)后，即可運(yùn)行仿真設(shè)備檢驗(yàn)程序。檢驗(yàn)過(guò)程中，按照輸入輸出信號(hào)與工作狀態(tài)關(guān)系表工作順序，逐個(gè)工作狀態(tài)操作開(kāi)關(guān)元件，檢查表示輸出的信號(hào)燈狀態(tài)是否與控制要求符合，在不符合輸出要求情況下，對(duì)程序進(jìn)行修改，最終獲得正確的程序。(1)程序啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕、液壓按鈕，液壓泵電磁閥通電，液壓指示燈亮起。圖5-2程序啟動(dòng)圖5-3運(yùn)行方式選擇(3)手動(dòng)開(kāi)模與關(guān)模：按下開(kāi)模按鈕或開(kāi)模點(diǎn)動(dòng)按鈕關(guān)模電磁閥YVO通電，當(dāng)運(yùn)行到開(kāi)模確認(rèn)YVO斷電。同理按下關(guān)模按鈕或關(guān)模點(diǎn)動(dòng)按鈕關(guān)模電磁閥YV0通電，當(dāng)運(yùn)行到開(kāi)模確認(rèn)YV1斷電。Y010液壓泵啟動(dòng)變件便放元件②監(jiān)說(shuō)4Y020開(kāi)模電磁X125行程開(kāi)關(guān)x024N023X?22X021-(Y021XD10關(guān)模電磁X021X020X022年動(dòng)開(kāi)模X002開(kāi)模點(diǎn)動(dòng)X023行程開(kāi)關(guān)圖表表示X031圖5-3半自動(dòng)開(kāi)模圖5-4點(diǎn)動(dòng)開(kāi)模(4)手動(dòng)射模；按下手動(dòng)射模按鈕，射模電磁閥YV5通電，射模確認(rèn)過(guò)后射模按四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)正在進(jìn)行監(jiān)正在進(jìn)行監(jiān)控0X024X032X025X025—{Y023XD24手動(dòng)射出射出確認(rèn)圖5-5手動(dòng)射模(5)手動(dòng)冷卻水開(kāi)啟：按下冷卻液按鈕或或冷卻液點(diǎn)動(dòng)按鈕，冷卻液電磁閥和冷卻泵電磁閥開(kāi)啟。圖5-6冷卻水開(kāi)啟(6)手動(dòng)噴嘴下移與上移：按下下移按鈕或上移點(diǎn)動(dòng)按鈕下移電磁閥YV2通電，當(dāng)運(yùn)行到噴嘴下限確認(rèn)YV2斷電。同理按下上移按鈕或上移點(diǎn)動(dòng)按鈕上移電磁閥YV6通電，當(dāng)運(yùn)行到開(kāi)模確認(rèn)YV6斷電。-10X026X027手動(dòng)下模N026噴嘴下移噴嘴下移電磁闕YV2噴嘴下移確認(rèn)行程圖5-7噴嘴下移7)手動(dòng)噴液：當(dāng)按下冷卻液按鈕或點(diǎn)動(dòng)冷卻液按鈕時(shí)，噴液泵開(kāi)啟，噴液電磁閥通電，噴液指示燈亮起，系統(tǒng)開(kāi)始噴液。圖5-8噴液開(kāi)啟(8)自動(dòng)選擇：當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到自動(dòng)擋時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)模電磁閥監(jiān)我態(tài)0222關(guān)模電盛兩南—T522005行程開(kāi)關(guān)時(shí)圖表表對(duì)x1手的選擇縣動(dòng)選擇dnoID21YM2Q5210——圖5-9自動(dòng)運(yùn)行(9)自動(dòng)循環(huán)：按下自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)后，進(jìn)入S21狀態(tài)，控制閉模電磁閥電磁鐵通電，開(kāi)關(guān)模機(jī)構(gòu)開(kāi)始閉模運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至閉模行程開(kāi)關(guān)SQ3處，進(jìn)入S22狀態(tài)?？刂谱⒛?進(jìn))電磁閥電磁鐵通電啟動(dòng)，注模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，觸及注模行程開(kāi)關(guān)SQ4,系統(tǒng)進(jìn)入S23狀態(tài)，冷卻泵啟動(dòng)接觸器接通，控制冷卻電磁閥電磁鐵通電，進(jìn)行冷卻控制，同時(shí)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)冷卻時(shí)間繼電器接通，5s冷卻完畢后，進(jìn)入S24狀態(tài)，控制開(kāi)模電磁閥電磁鐵通電，開(kāi)關(guān)模機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)模運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至開(kāi)模行程開(kāi)關(guān)SQ2處，進(jìn)入S25狀態(tài)，控制洗模下行電磁閥電磁鐵通電，洗模泵啟動(dòng)接觸器接通，開(kāi)始洗模，當(dāng)運(yùn)動(dòng)之行程開(kāi)關(guān)SQ6時(shí)，洗模結(jié)束，進(jìn)入S26狀態(tài)，控制洗模上行電磁閥電磁鐵得電，洗模機(jī)構(gòu)后退，運(yùn)動(dòng)觸及洗模上行開(kāi)關(guān)SQ5,運(yùn)動(dòng)回到自動(dòng)選擇初始S21階段。FET監(jiān)銀法菱—TW54#X8g電藍(lán)萍V5X03開(kāi)關(guān)996教元件備錄受-(S21X?0圖5-10自動(dòng)循環(huán)(11)運(yùn)動(dòng)暫停：當(dāng)下停止按鈕后，所有狀態(tài)保持器斷電，所有線圈斷電，回到初圖5-11運(yùn)動(dòng)暫停(12)程序重啟：按下停止按鈕后，所有開(kāi)關(guān)選調(diào)到初始狀態(tài)，按下重啟按鈕，程序重新開(kāi)始運(yùn)行。圖5-12程序重啟四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第六章組態(tài)仿真6.1組態(tài)的概述組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)是一個(gè)約定俗成的概念，并沒(méi)有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”?！敖M態(tài)(Configure)”的含義是“配置”、"設(shè)定"、"設(shè)置"等意思，是指用戶(hù)通過(guò)類(lèi)似“搭積木”的簡(jiǎn)單方式來(lái)完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫(xiě)計(jì)算6.1.2組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)(1)強(qiáng)大的界面顯示功能工控組態(tài)軟件大都運(yùn)行于Windows環(huán)境下，充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點(diǎn)，可視化的m風(fēng)格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進(jìn)人開(kāi)發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時(shí)間。豐富的圖形控件和工況圖庫(kù)，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)?。提供給用戶(hù)豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯。(2)良好的開(kāi)放性開(kāi)放性是指組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)施。開(kāi)放性是衡量一個(gè)組態(tài)軟件好壞的重要指標(biāo)。(3)豐富的功能模塊利用各種功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)生功能報(bào)表顯示歷史曲線、實(shí)時(shí)曲線、提示報(bào)警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，易于操作，系統(tǒng)既叫適用于單機(jī)集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠(yuǎn)程通信能力的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)。(4)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)配有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，可存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散型、字符型等，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)(5)可編程的命令語(yǔ)言有可編程的命令語(yǔ)言，使用戶(hù)可根據(jù)自己的需要編寫(xiě)程序，增強(qiáng)圖形界面。組態(tài)仿真(6)周密的防范周密的系統(tǒng)安全防范，對(duì)不同的操作者，··同的操作權(quán)限，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全(7)仿真功能提供強(qiáng)大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)，從而縮短開(kāi)發(fā)周期。6.2力控ForceControl7.0監(jiān)控軟件概述力控Forcecontrol7.0工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件是北京三維力控科技有限公司根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)多年的開(kāi)發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的用戶(hù)需求而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的高端自動(dòng)化軟件產(chǎn)品，是力控科技全體研發(fā)工程師集體智慧的結(jié)晶，該產(chǎn)品主要定位于國(guó)內(nèi)高端HMI/SCADA自動(dòng)化市場(chǎng)及應(yīng)用，是企業(yè)信息化的有力數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。力控Forcecontrol7.0產(chǎn)品在數(shù)據(jù)處理性能、容錯(cuò)能力、界面容器、報(bào)表等方面產(chǎn)生了巨大飛躍，力控Forcecontrol7.0在秉承力控6.1成熟分布式應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，功能更強(qiáng)大，(1)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的驕傲提供在Internet/Intranet上通過(guò)IE瀏覽器以“瘦”客戶(hù)端方式來(lái)監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的解決方案；支持通過(guò)PDA掌上終端在Internet實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持通過(guò)移動(dòng)GPRS、CDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控節(jié)點(diǎn)通訊；面向國(guó)際化的設(shè)計(jì)，同步推出英文版和繁體版，保證對(duì)多國(guó)語(yǔ)言版的快速支持與服務(wù)；力控軟件內(nèi)嵌分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)具備良好的開(kāi)放性和互連功能，可以與MES、SIS、PIMS等信息化系統(tǒng)進(jìn)行基于XML、OPC、ODBC、OLEDB等接口方式進(jìn)行互連，保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳送到以上系統(tǒng)內(nèi)。(2)強(qiáng)大的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持通過(guò)移動(dòng)GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)與控制設(shè)備或其它遠(yuǎn)程力控節(jié)點(diǎn)通訊，力控移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)器與設(shè)備的通訊為并發(fā)處理、完全透明的解決方案，消除了一般軟件采用虛擬串口方式造成數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定的隱患，有效的流量控制機(jī)制保證了遠(yuǎn)程應(yīng)用中節(jié)省通訊(3)完整的網(wǎng)絡(luò)冗余及軟件容錯(cuò)解決方案作為民族產(chǎn)業(yè)的大型SCADA、DCS軟件，力控軟件支持控制設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控服務(wù)器(雙機(jī))冗余、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)冗余、監(jiān)控客戶(hù)端冗余等多種系統(tǒng)冗余方式。力控軟件支持控制設(shè)備冗余如SIEMENS公司的S7400H,GE的GE9070系列PLC的冗四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)余模式，支持普通的232、485、以太網(wǎng)等控制網(wǎng)絡(luò)的冗余，支持控制硬件的軟冗余切換和硬冗余切換。(4)穩(wěn)定的通訊處理基于力控ForceContro17.0的流量遠(yuǎn)程熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)方案支持通過(guò)RS232、RS422、RS485、電臺(tái)、電話輪循撥號(hào)、以太網(wǎng)、移動(dòng)GPRS、CDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)等方式和設(shè)備進(jìn)行通訊。支持主流的DCS、PLC、DDC、現(xiàn)場(chǎng)總線、智能儀表等1000多種廠家設(shè)備的通訊。支持離線診斷，在開(kāi)發(fā)環(huán)境下可以診斷是否正常通訊。(5)圖形系統(tǒng)主要特點(diǎn)方便、靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫(huà)面模板、可嵌入各種格式(BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等)的圖片，方便畫(huà)面制作，大大降低了組態(tài)開(kāi)發(fā)的工作量；強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)，恢復(fù)功能；支持操作圖元對(duì)象的多個(gè)圖層，通過(guò)腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強(qiáng)大的ActiveX控件對(duì)象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過(guò)腳本對(duì)容器對(duì)象的直接操作功能，通過(guò)腳本可調(diào)用對(duì)象的方法、屬性；全新的、靈活的報(bào)表設(shè)計(jì)工具：提供豐富的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制。(6)分布式結(jié)構(gòu)力控監(jiān)控組態(tài)軟件在軟件功能模塊的分布式體系結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在各個(gè)組件程序間的關(guān)系上，圖形界面系統(tǒng)VIEW和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DB之間是分布式的，力控科技在圖形VIEW級(jí)率先提出了"數(shù)據(jù)源"的概念，使一個(gè)圖形界面可同時(shí)連接多個(gè)不同的機(jī)器上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)源，而各個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)分別對(duì)連接自己的I/OServer進(jìn)行采集數(shù)據(jù)和處理，如輸入數(shù)據(jù)的量程變換、流量累積、報(bào)警檢查，以及PID運(yùn)算等，這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性在于，各組件任務(wù)分配更合理，使您的系統(tǒng)實(shí)時(shí)性更好，穩(wěn)定性更高。6.3組態(tài)軟件設(shè)計(jì)基于力控組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要包括以下幾個(gè)步驟：畫(huà)面創(chuàng)建、動(dòng)畫(huà)連接、I/O口設(shè)備設(shè)置、創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)連接。(1)畫(huà)面的創(chuàng)建根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了金屬壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)的主界面。主界面如下圖6-1所示，主要包括了系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，金屬壓鑄機(jī)模型，壓鑄機(jī)的控制面板等。KOYO(光洋由二A、ANA系列以太網(wǎng)A系列串口SAIA-BURGESSELECTRONICS(思博)SCHNEIDER(施耐德)圖6-1金屬壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)主界面(2)I/O設(shè)備設(shè)置I/O設(shè)備設(shè)置是指對(duì)包括應(yīng)用程序的“軟件設(shè)備”和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集交換的硬件設(shè)備在內(nèi)的廣義上I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行配置，使其與組態(tài)軟件能夠建立通信，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。在被監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)開(kāi)關(guān)“qidong”。以及各個(gè)按鈕的代碼進(jìn)行定義，地址分配，通訊方式選定。在監(jiān)控系統(tǒng)中建立的仿真PLC實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方法如下圖6-2:FX2N_80MFX2N_80M…杏PLCMITSUBISHI設(shè)備配置-第一步故障后恢復(fù)查詢(xún)?nèi)?lt;上一步B)一步N取消分鐘毫秒高級(jí)圖6-21/0設(shè)備組態(tài)配置I/O設(shè)備的過(guò)程在圖形開(kāi)發(fā)環(huán)境Draw的導(dǎo)航器中進(jìn)行，按照設(shè)備安裝對(duì)話框的提示就可以完成對(duì)I/O設(shè)備的配置工作。I/O設(shè)備配置完成后，在導(dǎo)航器中會(huì)列出I/O設(shè)備的設(shè)備名稱(chēng)，同時(shí)生成的設(shè)備名稱(chēng)即可用于數(shù)據(jù)連接過(guò)程，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，力控通過(guò)內(nèi)部管理程序自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的I/O驅(qū)動(dòng)程序，I/O驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)與I/O設(shè)備進(jìn)行四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。(3)創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警信息處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理，完成與過(guò)程數(shù)據(jù)采集的雙向數(shù)據(jù)通信。在本系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)創(chuàng)建點(diǎn)參數(shù)、定義I/O設(shè)備、數(shù)據(jù)連接等幾個(gè)步驟便可以完成數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建。系統(tǒng)中采用的I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與回送是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)最基本的功能。因?yàn)閷?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用所面向的監(jiān)控對(duì)象最終還是要落實(shí)到具體的硬力控?cái)?shù)據(jù)支持的I/O設(shè)備包括DCS、可編程控制器(PLC)智能模塊、板卡、智能儀表、控制器、變頻器等。數(shù)據(jù)庫(kù)與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換方式也有相應(yīng)的有很多種。本系統(tǒng)