一種工控機(jī)的應(yīng)用案例簡介

　　1.2 壓鑄機(jī)工作機(jī)理的分析

　　完成一個(gè)鑄件的工藝過程為：動(dòng)1插芯-動(dòng)2插芯-合型-低壓合型-系統(tǒng)壓力鎖型-合型完成-靜插芯-慢壓-一快-二快(同時(shí)增壓)-(冷卻時(shí)間到)靜抽芯-開型-動(dòng)2抽出-動(dòng)1抽出-頂出前延時(shí)-頂出-頂出后延時(shí)-壓回-頂回-恢復(fù)原位-延時(shí)卸荷。如此重復(fù)循環(huán)進(jìn)行鑄件生產(chǎn)。壓鑄機(jī)的每一個(gè)動(dòng)作過程都可通過電磁閥的通斷，改變液壓系統(tǒng)的狀態(tài)，進(jìn)行控制。

　二、工控機(jī)控制壓鑄機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　圖2 壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　壓鑄機(jī)控制系統(tǒng)主要由工控機(jī)、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、模擬量輸入板、繼電器板及外圍輔助電路構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)框圖見圖2。

　　工控機(jī)主要完成控制指令的發(fā)出和模擬量的運(yùn)算。具體控制過程為：由行程開關(guān)和控制按鈕發(fā)出的開關(guān)信號(hào)指示出目前壓鑄機(jī)所做的動(dòng)作，經(jīng)過開關(guān)量輸入板進(jìn)入工控機(jī)，通過定期讀取工控機(jī)相應(yīng)端口，可檢測(cè)到壓鑄機(jī)工作的狀態(tài)，通過邏輯運(yùn)算，形成相應(yīng)的開關(guān)量輸出，再通過輸出繼電器板來控制壓鑄機(jī)電磁閥通斷電，控制壓鑄機(jī)的動(dòng)作。開關(guān)量輸入和輸出為防止干擾均采用光電隔離輸入輸出，為32路入和26路出。

　　2.2 工控機(jī)配置

　　表1 工控機(jī)配置

　　工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件相對(duì)惡劣，最常見的問題是粉塵、輻射、電氣干擾等。在一些環(huán)境下還要防潮、防震、抗沖擊等。設(shè)計(jì)選用CONTEC公司生產(chǎn)的通用型工控機(jī)系列，它具有高可靠性電源裝置、高功率雙冷風(fēng)扇制冷系統(tǒng)、帶濾網(wǎng)全鋼標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱、減震加固壓條裝置、14個(gè)插槽供I/O擴(kuò)展，能夠適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的要求。詳見表1。

　　2.3 系統(tǒng)仿真

　　這種工控機(jī)的應(yīng)用案例中由于系統(tǒng)存在許多非線性環(huán)節(jié)，如：液壓油、伺服閥等，這給系統(tǒng)的理論分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來一定的困難，只能借助與計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。由于壓射過程油缸活塞所受的阻力很小，在仿真過程中近似地認(rèn)為壓射速度與進(jìn)入油缸液壓油的體積成正比，即為比例環(huán)節(jié)。查閱相關(guān)手冊(cè)，確定參數(shù)。系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖3所示。

　　圖3 系統(tǒng)仿真圖

　三、 工控機(jī)控制壓鑄機(jī)系統(tǒng)　

　　其程序模塊包括：壓鑄機(jī)驅(qū)動(dòng)程序模塊、數(shù)字量檢測(cè)模塊、狀態(tài)顯示模塊、速度壓力曲線顯示模塊、故障診斷模塊、參數(shù)調(diào)整模塊、打印模塊、幫助模塊。