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欧姆龙PLC在J1116型卧式冷室压铸机的应用

时间:2011-07-13 20:58来源:PLC网 作者:上海信笃自动化 点击:

欧姆龙PLC在J1116型卧式冷室压铸机的应用。 
.引言:
无论国内或国外,可编程序控制器(Programmable Logic Controller)已成为工业控制领域中最主要的自动化装置之一。它代表了当前电气程序控制技术的世界先进水平。传统的继电器接触式控制正在逐渐退出工业控制领域市场。我单位主要的设备之一卧式冷室压铸机也不例外,其电气系统均由可编程序控制器(PLC)控制的。
2. 问题的提出:
我单位原由某压铸机厂生产的J1116型卧式冷室压铸机。
系采用从日本光洋电子工业株式会社引进的SR—20可编程序控制器。使用PC软件直接控制主机工作。设备进厂伊始,曾表现一定的稳定性和灵活性。但历经十年余的风雨沧桑。现在J1116型压铸机存在着电气过障率较高,且出现故障后难以查找,诸如:有时机床没有开型动作,电子尺记数误差大,集中润滑系统程序控制不太合理等等现象。针对3#J1116型卧式冷室压铸机的具体情况,决定对其电气部分进行全面改造的方案。将PLC控制技术与现场总线技术想结合,全面提高压铸机的自动化程度,使其性能更可靠更安全的运行。
3 .系统配置及选型:
根据压铸机的过程控制系统特点的需求,和PLC输入,输出端子数的分配情况,以及可编程序控制器的性能价格比的综合因素考虑。首选的PLC型号为CPM2AE—60CDR—A。它具有价格低廉,结构紧凑的特性之外,还具有同步控制,高速处理包括50ms的快速响应输入,更短的扫描周期(0.64ms/LD)和1ms的定时器,高速计数器,这在很大程度上提高了压铸机的生产效率。而RS232端口能方便地连接可编程终端,确认操作环境和调试时能实现可视化。此外它还具有时钟(RTC)型,Compobus/s,I/O链接功能,PID功能,模拟量控制功能(MAD模块提供),温度控制功能(TS模块提供)等等。CPM2AE的具体技术性能指标如下所示。
  

4. 卧式冷室压铸机的工艺和程序流程图:
J1116型卧式冷室压铸机适用于压铸铝,锌,镁等中小型铸件。主要由机身,合型,压射,液压,电气,冷却和润滑等部分组成。压铸机最基本的工艺流程图如下示:

  本机具有手动调整和联动两种工作制。前者即机器的每一动作,都需要操纵箱上的开关进行操,一般用于压铸机的试车和调整,不宜于正常生产。而后者是一种半自动程序控制工作,直接用于压铸机的正常生产。但是根据具体压铸工艺的需求本机有三种程序选择。

 

5. 实施方案及问题的解决:
由于欧姆龙CPM2AE型PLC的I/O定义号分配(十二进制)与光洋SR—20型PLC I/O定义号分配(八进制)不同,且因原SR—20型PLC输入端口为38点,现选欧姆龙PLC输入端口是36点,故将原调整模具开度大小的4个输入接点和2个输出接点删除不用。以节省I/O点数,且能很好地满足压铸机正常工作的要求。由于输入/输出参数较多,故其硬件图省略。新的I/O点分配图如下示:

  利用OMRON 3.1软件版本程序将新的梯形图写入。通过上位PC机监控,及调试程序。再把新的压铸机程序灌入OMRON可编程序控制器RAM区。而PLC的外围线路及配电柜内其他线路重新布线。完成后实验、调试效果理想。针对以前电气故障问题所做的软硬件具体改动部分如下:
(1)开档调节机构:它是为了满足不同模具压型厚度的需要而设置的,该机构是由电机,减速器齿轮副及拉杠螺母等组成。而先前是利用PLC程序控制的。通过分析认为,完全可通过利用一般的电动机正反转控制线路,即可实现此功能,另外也可节省I/O点数,以满足系统配置的需求。
(2)润滑系统:压铸机是采用集中润滑系统来实现机床的润滑。它是由润滑油泵,经过分配器分送至各润滑点。它对保养机床,延长其机械寿命有着至关重要的作用。有两种润滑方式:手动润滑和自动润滑。通过分析认为原J1116压铸机程序中自动润滑次数和时间设置的不合理,是导致压铸机机械各部分磨埙严重的重要原因之一。现程序设定为机器每循环20次,实现一次润滑,时间为40s。通过实验及生产,可完全达到要求,且润滑效果明显。其梯形图程序如下:

 


(3)增设了模拟屏显示功能。通过发光二极管和PLC输入,输出相联的原理。主要反映机器工作时主要部位的电磁阀和接近开关的动作情况,使操作者更能直观地了解机器的运行状态。也使电气维修人员方便地判断一般故障所在,从而提高了压铸机自动化的操作水平,使操作更加人性化和简约化。
6 .结束语:
通过对上海J1116型压铸机PLC电气控制系统的全面改造,从今年三月份完成至今,经过在线实践运行,证明达到了机床控制要求,线路简单,操作更加灵活方便,运行稳定可靠,原有电气故障不复存在,改造系统的性能价格比优越,对同类设备的技术改造有着较高的推广应用价值

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