宇部350G压铸机PLC的电气控制设计—毕业设计论文.doc

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1、 毕业设计论文毕业设计（论文）题目： 宇部350G压铸机PLC的电气控制设计 目 录内容摘要和关键词 IAbstract and Key words I文献综述 一.宇部350G型压铸机概述1(一)宇部350G型压铸机的定义、发展及特点11.宇部350G型压铸机的定义12.宇部350G型压铸机的发展13.宇部350G型压铸机的特点1(二) 宇部350G型压铸机的组成11.宇部350G型压铸机合模部件12.宇部350G型压铸机压射部件13.宇部350G型压铸机NCL型给汤机部件2(三)压铸机的工作原理2(四)毕业设计的目的2二. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机的概述3(一)宇部350G型压铸

2、机NCL型给汤机的定义、发展及特点31.宇部350G型压铸机NCL型给汤机的定义32.宇部350G型压铸机NCL型给汤机的发展33.宇部350G型压铸机NCL型给汤机的特点3(二)宇部350G型压铸机NCL型给汤机的工作原理3(三)宇部350G型压铸机NCL型给汤机PLC的功能及应用3(四) 宇部350G型压铸机NCL型给汤机手动流程4(五) 宇部350G型压铸机NCL型给汤机械手主要电器部件型号规格4(六) 宇部350G型压铸机NCL型给汤机械手主要技术参数5(七) 宇部350G型压铸机NCL型给汤机参数设计与使用方法51.宇部350G型压铸机NCL型给汤机给汤量的调节52.宇部350G型压

3、铸机NCL型给汤机注汤速度调节63.宇部350G型压铸机NCL型给汤机汤面见出棒的调节6三.宇部350G型压铸机NCL型给汤机硬件设计6(一) 宇部350G型压铸机NCL型自动给汤机硬件回路设计61.宇部350G型压铸机NCL型给汤机操作电源回路设计62.宇部350G型压铸机NCL型给汤机变频器工作正常否的设计73.宇部350G型压铸机NCL型给汤机汤面检测回路设计74.宇部350G型压铸机NCL型给汤机安全回路设计75.宇部350G型压铸机NCL型微动开关和编码器位置说明及PLC回路设计86.宇部350G型压铸机NCL型给汤机选择PLC型号计8四. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机软件设计

4、8(一) 宇部350G型压铸机给汤机PLC系统的软件设计81. 宇部350G型压铸机手动运转回路的设计82. 宇部350G型压铸机自动运转回路的设计103. 宇部350G型压铸机控制流程图的设计144. 宇部350G型压铸机制定系统的抗干扰措施14(二) 宇部350G型压铸机给汤机PLC应用系统的设计151. 宇部350G型压铸机给汤机工艺要求的设计方案152. 宇部350G型压铸机给汤机控制要求的设计方案15五.设计结论17附 录17参考文献24致 谢25内 容 摘 要根据工业现场的需要和可编程控制器(PLC)自身特点，该设计为基于宇部350G卧室冷室压铸机NCL型自动给汤机的PLC 控制系

5、统。在这个设计中，本设计采用欧姆龙公司PLC 系列可编程控制器为例。结合了书籍和资料，说明了PLC的工作原理、软件使用方法、给汤机PLC的硬件系统设计及给汤机PLC软件系统设计。实现了对压铸机NCL型自动给汤机系统的控制。在该设计中，给汤机PLC作为主机，压铸机概况作为从机，构成基于压铸机NCL型给汤机的PLC的控制，完成对压铸机NCL型给汤机的整个工艺流程的控制，可反映给汤机在整个设计过程的工作状况。 关键词：可编程控制器； 压铸机； NCL型给汤机Abstract According to the needs of industrial field programmable control

6、ler (PLC) and their own characteristics, the design is based on the ube 350 g bedroom cold chamber die casting machine NCL type automatic to soup machine PLC control system. In this design, the design adopts omron PLC series programmable controller as an example. Is a combination of books and materi

7、als, illustrates the working principle of PLC, software usage, for soup machine PLC hardware system design and for soup machine PLC software system design. For die casting machine NCL type automatic machine system control to soup. In this design, to soup machine PLC as the host, from machine, die-ca

8、sting machine profiles as composition based on die casting machine of NCL to soup machine PLC control, complete the die casting machine of NCL to soup machine of the whole process of control, can reflect to the soup machine work condition in the design process. Key words : Programmable controller; D

9、ie casting machine; NCL model machine for soup文 献 综 述宇部350G压铸机PLC的电气控制设计参考文献概述冷室压铸机是用锌、铜、铝合金等金属为原料,在一定的工艺下将熔融金属压铸成金属件的机器,属精密压铸机械,主要用于工业部门大批量生产合金精密零件。压铸机PLC的电气控制的优势正在逐渐为人们所认识。很多专家对压铸机PLC的电气控制系统从不同角度进行了深入的研究。 韩红彪主编电气控制系统设计电子工业出版社2011-04压铸机电气控制系统设计一书，以及汪志锋主编压铸机自动控制器原理与应用西安电子科技大学出版社2004。这一书是撰写本文的重要参考。韩红

10、彪主编电气控制系统设计电子工业出版社2011-04压铸机电气控制系统设计一书介绍了压铸机常用低压电器结构与工作原理、压铸机基本控制电路和典型控制电路的基础上，着重阐述了继电器-接触器控制系统的设计方法，讨论了可编程控制器的组成与工作原理、硬件和软件系统及其应用，最后介绍了变频调速的原理和设计要点。内容包括：绪论，常用低压电器，基本控制电路，典型电气控制系统分析，继电器-接触器控制系统设计，可编程控制器及其应用，电气调速系统与变频器等。电气控制系统设计从设计电气控制系统的角度出发，既保留了传统的电气控制技术内容，又在详细介绍各种电器的性能、选用原则与方法的基础上，讲述先进的可编程控制器与应用技术

11、，变频调速的原理与变频调速系统设计要点等，展现了电气控制技术与计算机技术互相融合、综合化和开放性的发展趋势，体现了实用性与先进性。电气控制系统设计可作为高等学校机械设计制造及自动化、机电一体化等相关专业本科教材和应用型本科院校机械工程类专业的教材，也可作为从事电气控制系统设计的工程技术人员的学习和参考用书。汪志锋主编压铸机自动控制器原理与应用西安电子科技大学出版社2004。这一书是撰写本文的重要参考。压铸机可编程控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适于在工业环境下应用等一系列优点，在工业自

12、动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛，已成为现代工业控制的三大支柱之一。机电一体化系统设计是一个重要的实践性环节。学习压铸机机电一体化系统总体设计方案拟定、分析与比较的方法。通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。通过掌握交流、步进伺服进给系统、增量式旋转编码器、直线光栅等。通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A配置、键盘与显示电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件等。培养学生独立分析问题和解决问题的

13、能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力自适应控制的理论基础、连续时间系统模型参考自适应控制、离散时间系统模型参考自适应控制、自校正控制、变结构控制、混合自适应控制。对象具有未建模动态时的混合自适应控制、非线性控制对象的自适应控制、模糊自适应控制、自适应控制的应用。宇部350G压铸机PLC的电气控制设计一宇部350G压铸机概述（一）宇部350G压铸机的定义、发展及特点1.宇部350G型压铸机的定义压铸机是用锌、铝合金、铜等金属为原料，在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体金属铸件的一种工业机械。2.宇部350G

14、型压铸机的发展1850年宇部公司制造了第一台用压铸法把铅铸成活字的压铸机，标志着压铸的“黄金时代”的开始。1860年，日本人用一台手动压铸机生产了机械式计算机零件1871年日本人发明了一种既有原始的热室压铸机压射机构，又有模具可以水平移动的压铸机，90年代日本宇部公司设计了全自动350G型压铸机设计，如图所示为宇部350G型冷室压铸机。图1 宇部350G压铸机的示意图3.宇部350G压铸机的特点日本宇部压铸机。该产品具有高刚性、高稳定性、高填充力等特点，充分实现无涨模、无飞边压铸，保证铸件内外部质量，延长设备使用寿命。(二)宇部350G压铸机的组成1.宇部350G压铸机合模部件合模部件的功用就

15、是保证装于其上的压铸模的两半模具有精确的定位与导向，可靠的闭合与开启，同时还具有抽插型芯和顶出压铸件的功能。2.宇部350G压铸机压射部件本机的压射部份采用了差动回路压射原理和宇部专利的UNI-FF机械减速系统。低速压射以出油口控制方式，速度稳定。高速度压射时，压射力大，速变快，并且稳定。达到高速的切换时间短。铸入压力以背压控制，增压时间短， 压力速度可以单独控制。 活塞式蓄能器 高速阀 杆侧 压射油缸减速阀 压射油缸活塞 低速阀 杆侧压力 头侧 减速杆 图2 压射时油的流动情况3.宇部350G压铸机NCL型给汤机部件给汤机主要由PLC控制器（OMRON）、变频器（台湾台安）、微动开关（日本O

16、MRON）、轴承（日本NSK）、耐高温感应线（日本FEP）、链条（日本KCM）、螺丝（台湾EG12.9级）、卧式/立式无间隙齿轮减速机（台湾GHV）。执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如图1-3所示。图3 NCL型给汤机示意图(三)宇部350G压铸机的工作原理压铸模合模后，金属液浇入压室中，压射冲头向前推进，将金属液经浇道压入型腔中，冷却凝固成型。开型模时，压射冲头前伸推出余料，顶出液压缸顶针顶出铸件，冲头复位，完成一个压铸循环。 (四)宇部350G压铸机毕业设计的目的宇部350G压铸机电气控制设计中，主要列举给汤机在手动和自动每一个工作过程中，通过PL

17、C控制设计，把给汤机PLC的硬件系统设计及给汤机PLC软件系统设计结合起来。实现了对压铸机NCL型自动给汤机系统的控制。基于压铸机NCL型给汤机的PLC的控制，完成对压铸机NCL型给汤机注料过程整个工艺流程的控制，可反映给汤机在整个设计过程的工作状况。电大六年的机电一体化的理论学习，与实际设计相结合，提高个人实际操作的设计能力。二.宇部350G压铸机NCL型给汤机的概述(一)宇部350G压铸机NCL型给汤机的定义、发展及特点1. 宇部350G压铸机NCL型给汤机的定义用于压铸机自动完成给汤功能的机械手代替人工取汤、送汤、倒汤整个过程。2. 宇部350G压铸机NCL型给汤机的发展给汤机是机电一体

18、化自动化生产设备。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。尤其在高温、低温、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。3. 宇部350G压铸机NCL型给汤机的特点(1) 采用进口原件,故障率低，动作速度快,使用寿命长。(2)手臂与汤勺驱动马达采用进口件，箱体由数控加工中心一次性 加工完成，配合高精 密蜗轮蜗杆传动,各个动作行动迅速平稳。(3)采用进口PLC控制,中文人机触摸屏,可方便的对各种参数进行设定,对机器状态进行 实时监控并带故障自诊显示功能,使得操作与维护都非常方便。(4)传动部位采用进口耐高温自

19、润轴承，故障律低，使用寿命更长。(5)汤量控制采用盘齿式传动控制，在操作箱上手动/自动状态下均可汤量增加/减少,汤 量稳定,重复性好。提高产品的优良率。(7)两根汤面检出棒，一条断线时，检出棒与铝汤接触时发出故障警报，减少手臂故障。(二)宇部350G压铸机NCL型给汤机的工作原理给汤机下端有2根探针，用来感应和控制汤量，这2根探针起到汤量浮动的限位开关作用，当探针接触到汤面，即形成回路传输信号给控制系统，机械手停止后退，开始吸汤，当汤量达到标准后，汤面会接触到另一根探针，探针感应后传输信号给中控系统，机械手会自动提升，停止吸汤，防止给汤机回位失灵造成故障。 (三)宇部350G压铸机NCL型给汤

20、机PLC的功能及应用当液面检出线断线的情况，设有可自动停止的断线检出回路。设有防止二次浇注的回路。使用了编码器，浇注量的设定可在安装在操作盘上的画面上进行。在浇注装置的前面设有安全门，该门在打开时浇注装置不动作。采用PLC控制,由文本显示器面板设定各项时间及功能，具有故障显示功能,便于检修.，行走平滑，不会造成铝汤外溢电器系统采用的核心控制部件为PLC，由于采用PLC控制，使复杂的控制系统简单化，且具有占用空间小，安装接线简单，使用维护方便，运行稳定可靠，故障率低等特点。本机器全部动作均由PLC控制来实现，调试过程中采用手动程式来操作，正常生产中采用自动工作程式来实现。二种程式的转换由操作面板

21、上“自动-手动转换开关”控制。(见图1)本机器的电控制系统主要由两部分组成，即主电箱和操作箱。主电箱内装有变频器、可编程控制器、稳压电源等主要电器元件，所有工艺参数均可在此设定。操作箱的操作面板上装有各种开关和按钮，机器的所有动作都可通过它们来实现。(四)宇部350G压铸机NCL型给汤机手动流程手臂退回至炉上待机汤勺水平注汤手臂前进至注汤位置汤勺水平手臂后退至炉中取汤图4 给汤机手动流程图将手动、自动的切换开关，押在“自动”位置时可和压铸机连动进行自动给汤机运转。先以手动后退至汤面检出位置(检出棒碰触铝料)，汤勺浸入铝汤内预热，或取汤、注汤不少于三次，切换开关押至“自动”即开始动作。取汤时间计

22、时器内部计时结束后，汤勺会上升至滴料位置(过多铝料滴回炉中)。汤勺在滴料计时器计时完了，汤勺会恢复水平位置。手臂前进，高低速自动切换。手臂前进至前进限停止，同时汤勺在注汤位置的同时，异常后退计时器开始计时16秒，计时器计时完了之前，压铸机合模完了有注汤指令信号发生时，就会进入注汤动作。注汤限ON时，射出延迟时间计时器开始计，于计时完了向压铸机发出射出信号，又在计时完了，同时手臂会进入后退动作。手臂后退至后退低速限(即炉上待机位置)，汤勺处于计量倾斜状态至汤面检出位置，即会停止，取汤计时开始。由前面循环进行动作。但是，在 4中如果异常后退计时器计时完了，没有接收到压铸机合模完了信号时(即注汤信号

23、)，汤勺手臂会自动后退，至汤面检出位置，由 2)循环进行动作。给汤机后定位功能：当给汤机选择后定位时即OP320之P12设定为01时，给汤机在完成步骤3后，会停止在炉上待机，会停止在炉上待机，计时器开始计时，直到接收到前进启动信号(默认为压铸机开模限脱离信号)后，继续执行步骤4;如果计时完成时还没有接到启动信号，给汤机手臂自动后退，至汤面检出位置，由 2) 循环进行动作。(五)宇部350G压铸机NCL型给汤机械手主要电器部件型号规格表1 宇部350G压铸机NCL型给汤机部件型号规格(六)宇部350G压铸机NCL型给汤机械手主要技术参数表2 给汤机技术参数项目NCL-5NCL-10NCL-20N

24、CL-40给汤量(kg)0.5-1.40.5-2.82.0-5.62.8-8.0最短搬运时间(秒)2.52.73.03.5循环时间22222426有效汲出深度(mm)约425约410约475约530臂电动机(kw)汤勺电动机(kw)0.40.20.40.20.750.21.50.4电源AC220/200V、3相、15A以下适用压铸机140G250G350G500G汤勺容量（kg）0.5 1.0 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 8.0(七)宇部350G压铸机NCL型给汤机参数设计与使用方法 图5 给汤机触摸屏参数设定1. 宇部350G压铸机NCL型给汤机给汤量的调节以操作盒之汤增减来调整

25、给汤量，要增大给汤量时，将摇头开关押到汤增位置，汤量调整电机将带动汤量调整组件动作，使汤勺的倾斜角度增大，从而使给汤量增大;要减小给汤量时，将摇头开关押到汤减位置，汤量调整电机将带动汤量调整组件动作，使汤勺的倾斜角度减小。但若故障时则以手动方式调整，进行回转，往减量方向回转，微动开关会往(减)的方向移动，汤勺的倾斜度变大，汤量即减少，往增量的方向回转时，微动开关会往(增)的方向移动，汤勺的倾斜度变小，汤量即增。品牌/型号：FUJI/富士/FRN37G1S-4C；应用在宇部350G型压铸机NCL给汤机手臂频率的变频器 ；产品系列：G1S；额定电压：三相AC380（V）；电机功率：37（kW）KW

26、；电源相数：三相。图6 变频器表面界面2. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机注汤速度调节调节主电箱控制汤量电机变频器的旋钮可调节注汤速度，顺时针方向旋转,给汤速度变快，逆时针方向旋转，给汤速度变慢3. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机汤面检出棒的调节汤面检出用检出棒，由检出棒架及绝缘套管所构成，位置度由汤勺大小而决定，手臂后退动作时，汤面检出用检出棒会与保温炉内的熔汤接触，手臂停止后退，停止时汤勺处于计量取汤状态，熔汤由汲入口充分流入汤勺内。铝汤不要接触汤勺小手臂的底部，请调整汤面检出棒至适当高度，检出棒的调整是将绝缘套管上螺冒放松调整(不可太过用力以免把绝缘套管弄裂)图7 给汤机检出棒示

27、意图三.宇部350G型压铸机NCL型给汤机硬件设计(一)宇部350G压铸机NCL型自动给汤机硬件回路设计1. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机操作电源回路设计给汤机控制柜闭合上以后，变压器TL200工作，AC220/200V降压，向L2，L3供给AC 100V电压。PLC正常：向PLC供给额定电压，PLC内部没有异常的话，CRL 402变为ON。2. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机变频器工作正常否的设计变频器的供给电源是ACC 220/200V，电源接通后，若没有内部异常，报警接点OFF，变频器正常CRL 403为ON。3. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机汤面检测回路的设计安装在给汤

28、机上的2根汤面检测电极浸入到铝熔液之后，铝熔液将电极导通，检测到汤面（CRL 401 ON）。检测到汤面后，臂停止后退。另外，如果汤面检测电极的配线（L404，L405）断线，则CRL 400为OFF，系统检测到断线。 断线检测 汤面检测 汤面检测电极图8 汤面检测回路图4. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机安全回路设计安全回路起保护人身安全和设备的作用，它应能独立于PLC工作，确保系统安全的硬件线逻辑回路。接通自动给汤机电源PLC正常（CRL 402 ON），变频器正常（CRL 403 ON），并且压铸机油泵运行完毕信号给汤机安全栅关闭限等信号也有了之后，给汤机的电源接通。注意上述条件中有

29、一个不能满足的话，操作电源也不能接通，给汤机也无法运转。5. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机微动开关及编码器位置说明及设计图9 微动开关及编码器位置说明图选用MAS-36-1024编码器是为了提高NCL给汤机高性能设计和抗干扰能力强。NCL给汤机脉冲运动轨迹要求高，因此在设计中要求开发高质量，高精度编码器。而且MAS-36-1024编码器具有耐冲击，耐震动性良好等特点。参数如表2-2表3 MAS-36-1024编码器性能参数工作电压（V）分辨率（P/r）工作温度（）储存温度（）耐冲击（m/s）耐振动（m/s）50.251024-30+70-40+8098098（10200Hz,）选用微动开

30、关是为了选择灵敏度和使用寿命长，宇部压铸机的工作环境差，因此设计中要选择抗污染强的元气件。表4 欧姆龙Z-15GQ22-B 微动开关性能参数额定电压额定电流使用环境耐振动机械寿命分断形式防护性能DC8250（V）15（A）-25+8080m/s2100（万次）强断开型防水型6. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机选择PLC型号奥姆龙CJ1M-CPU13 CPU单元I/O点数640，20K程序容量，最多一个扩展机架。四宇部350G型压铸机NCL给汤机PLC软件设计（一）宇部350G压铸机NCL型给汤机PLC系统的软件设计根据可编程控制器系统硬件结构和生产工艺要求，用相应编程语言指令，编制实际应用

31、程序，应用系统的软件设计过程制定给汤机运行方案。1.NCL型给汤机手动运转回路的设计 (1)NCL型给汤机臂前进回路设计用给汤机手动扳钮，使臂前进开关ON，计量域以内时M4013为ON，在计量域以外时M4014为ON。但是，在计量域内时，汤勺中立或计量位置，在计量域外时汤勺不在中立位置。压铸机压射后退信号没有时，不会从计量区域向机器一侧前进。(2)NCL型给汤机臂后退回路设计用给汤机扳钮，使臂后退开关为ON时后退减速指令OFF后M4015为ON，后退减速指令ONM4016为ON。此时，汤勺必须在中文位置。 (3)NCL型给汤机臂高速、低速设计臂前进或后退，使高速或低速指令为ON。在计量域内臂前

32、进时，M4013为ON，则Y0027为ON，臂的低速速度。在计量域外前进时M4014为ON以后Y0026为ON，则臂为高速速度。但是，前进限之前，前进减速指令为ON，则Y0027再次为ON，变为低速速度。(4)NCL型给汤机汤勺浇料回路设计只有计量或臂的前进时，汤勺才可以浇料。臂前进限，如果没有压铸机的压射后退限，压射准备完了信号，则M4017无法改变为ON。在臂计量域内浇料CS为ON时M4017变为ON。(5)NCL型给汤机汤勺浇料退回回路设计用手动操作，汤勺浇料退回处于汤勺前倾范围时，浇料退回CS为ON时M4020也为ON(6)NCL型给汤机汤勺高速、中速、低速设计汤勺在浇料或浇料退回时高

33、速、中速、低速的某个指令为ON。在汤勺浇料退回时，在后倾域或中立时Y0031为ON时，是低速。汤勺浇料退回辅助M4020为ON时，Y0030为ON中，变为高速。汤勺浇料辅助M4017为ON时，Y0030为ON，变为高速。但此时X0003为ON时，Y0030为OFF，变为中速。 2. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机自动运转回路的设计(1)NCL型给汤机给汤自动给汤手动自动切换开关设为自动，给汤自动运转扳钮（臂前进后退开关在停止位置、汤勺浇料浇料退回开关在停止位置）、断线检测为ON。位置检测器正常下检测到汤面，则M4001为ON，变为自动模式。 (2)NCL型给汤机汤勺计量动作设计汤面检测到后

34、，汤勺自动倾斜到计量角度，停在计量位置上。(3)NCL型给汤机自动开始设计臂检测到汤面后，汤勺达到计量位置M4003为ON时，给汤机自动开始。 (4)NCL型给汤机炉内定时器设计臂进辅助（1）给汤机自动开（M4003为ON）后，炉内定时器TMR000开计时，计时到时后，臂前进辅助（1）M4013为ON，臂低速上升。 (5)NCL型给汤机计量上升停止定时器、计量定时器设计臂前进，汤面检测棒从汤面离开后，计量上升停止计时器开始计时，到时后臂前进辅助（1）M4013为OFF，臂前进停止。计量上升停止计时器开始后，计量定时器也同时开始，计时到时后M4017为ON，汤勺从计量位置反转回水平位置。(6)N

35、CL型给汤机臂再上升设计计量上升停止定时器或离开计量域计时到时后M4004变为ON，到汤勺中立位置处臂前进辅助（2）M4014为ON。(7)NCL型给汤机浇料指令、汤勺浇料臂的前进限处压铸机压射准备完毕、自动开始、压射后退限、信号收到以后，浇料指令M4010为ON，汤勺浇料辅助M4017为ON。(8)NCL型给汤机压射指令定时器辅助的设计澄汤指令M4011为ON，Y0062为ON，则压射指令定时器开始，到时后，发出压铸机压射指令。(9)NCL型给汤机臂后退循环调整定时器的设计澄汤指令为ON，汤勺到澄汤位置后，臂后退辅助（1）为ON，臂开始后退。碰到臂后退减速指令LS减速停止时，循环调整定时器开

36、始计时。(10)NCL型给汤机臂后退、汤勺计量的设计循环调整定时器计时到时后，Y0023为ON，汤勺开始计量翻转，并停止在计量位置。汤勺计量动作中到达汤勺后倾域以内后，臂开始低速下降，直至检测到汤面后停止。3. 宇部350G型压铸机NCL型给汤机控制流程图的设计对于复杂的应用系统，需要绘制控制流程图，用以清晰表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，可省去这一步。图10 给汤机控制流程图4.NCL型给汤机制定系统的抗干扰措施根据现场工作环境、干扰源的性质等因素，综合制定系统的硬件和软件抗干扰措施，如硬件上的电源隔离、信号滤波、软件上的平均值滤波等。(二)宇部350G压铸机 NCL型给汤机PLC

37、应用系统设计1.给汤机工艺要求范围和定义 一次最大给汤量给汤机在一次循环中最大给汤重量。 取汤深度在炉上取熔融金属最高点与最低点的距离。 空循环时间设备自身完成一次动作全过程的时间。 注汤口待机在取汤动作完成后，压铸机设备还未发出给汤信号时汤勺停留在压铸机注汤口位置待机。 炉上待机 在取汤动作完成后压铸机设备还未发出给汤信号时汤勺停留在熔融金属的炉子液面上方位置待机。 取汤精度每次取汤量与标准汤量的最大误差值/标准汤量用百分比表示。 给汤精度每次给汤与标准汤量的最大误差值/标准汤量用百分比表示。 汤量调整根据压铸件的大小所需金属溶汤的多少对给汤机取汤量的调整。 手臂运行最大距离 给汤机手臂运行

38、从取汤口中心与压铸机注汤口中心的最大水平距离。 手臂前进限给汤机手臂运行到注汤口中心位置信号。 手臂后退限给汤机手臂运行到取汤口中心取汤深度极限位置信号。 取汤限给汤机取汤时汤勺最小汤量的极限位置信号。 倒汤限给汤机给汤时汤勺最大倾倒的极限位置信号。2.给汤机控制要求的设计方案压铸机NCL给汤机整个压铸过程要求能自动控制。在启动过程中能切换到手动控制及自动控制，以便对设备进行调整和检修。将手动自动切换开关打到手动位置。图11 NCL给汤机手动控制流程图（1）手臂手动动作的设计开关往(前进)方向押出，汤勺呈水平时，手臂就会前进至注汤位置停止。开关往(后退)方向押出，手臂就会后退至汤面检出的位置。

39、当检出棒断线或检出时，前进或后退会停止。（2）手动注汤的设计注汤时开关往(注汤)方向押下时，汤勺会往注汤方向倾斜。注汤动作位置是从注汤位置(前进限)或手臂后退低速位置至汤面之间。（3）手动取汤的设计取汤时，取汤时开关往(取汤)方向押下时，汤勺会往取汤方向倾斜。取汤动作位置是从手臂后退低速位置至汤面检出之间。（4）设计手动注汤取汤动作时，要在前进限-前进低速限，后退限后退低速限两段行程内汤勺才能动作。（5）自动给汤机运转的设计 先以手动后退至汤面检出位置检出棒碰触铝料，汤勺浸入铝汤内预热，或取汤、注汤不少于三次，切换开关押至自动即开始动作。 取汤时间定时器内部计时结束后，汤勺会上升至滴料位置过多

40、铝料滴回炉中。 汤勺在滴料定时器计时完了，汤勺会恢复水平位置。 手臂前进，高低速自动切换。 手臂前进至前进限停止，同时汤勺在注汤位置的同时，异常后退定时器开始时16秒，定时器计时完了之前，压铸机合模完了有注汤指令信号发生时，就会进入注汤动作。 注汤限ON时，射出延迟时间定时器开始计，于计时完了向压铸机发出射出信号，又在计时完了，同时手臂会进入后退动作。 手臂后退至后退低速限即炉上待机位置，汤勺处于计量倾斜状态至汤面检出位置，即会停止，取汤计时开始。 由(1-7)循环进行动作。但是，在(4)中如异常后退定时器计时完了，没有接收到压铸机合模完了信号时即注汤信号，汤勺手臂会自动后退，至汤面检出位置，

41、由(2)循环进行动作。 给汤机后定位功能：当给汤机选择后定位时（即OP-01之P12设定为01时，给汤机在完成步骤（3）后，会停止在炉上待机，定时器开始计时，直到接收到前进启动信号（默认为压铸机开模限脱离信号）后，继续执行步骤（4）；如果计时完成时还没有接到启动信号，给汤机手臂自动后退，至汤面检出位置，由（2）循环进行动作。五. 结论经过这次的毕业设计和对相关资料的收集让我清楚的感到随着科技的不断发展和PLC的广泛应用，已经使我们的生活离不开它了。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个项目开

42、发过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。毕业设计是在六年学习过程的最后阶段采用的一种总结性的实践环节。通过毕业设计，能使我综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及

43、基本能力的训练。毕业设计是在六年学习过程的最后阶段采用的一种总结性的实践环节。通过毕业设计，能使我综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的训练。在这次的毕业设计中虽然时间紧迫但我学会了很多，也感到自身知识的贫乏，希望在日后的努力中能做出更完善的系统来。附录：宇部350G压铸机给汤机程序设计如下：参考文献： （若无附件、则参考文献与正文空两行）1 汪志锋主编 压铸机自动控制器原理与应用 西安电子科技大学出版社20042 张训文主编 机电一体化系统设计与应用 北京理工大学出版社20063 张万中主编 可编程控制器应用技术 . 北京 ：化学工业出版社 2002 年1月

44、 4 黄净主编 电器及PLC控制技术 北京 ：机械工业出版社 2002年6月5 黄 坚主编 自动控制原理与应用 高等教育出版社2005 6 王炳实主编 机床电气控制 机械工艺出版社20077 韩红彪主编 压铸机电气控制系统设计 电子工业出版社2011-04致 谢经过忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里，首先我要感谢我的各位指导老师。他们平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，在查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。其次，我的设计较为复杂烦琐，但是老师仍然细心地纠正设计中的错误。除了敬佩他们的专业水平外，他们的治学严谨和