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1 引言
原由某壓鑄機(jī)廠生產(chǎn)的j1116型臥式冷室壓鑄機(jī)，系采用從日本光洋電子工業(yè)株式會(huì)社引進(jìn)的sr-20可編程序控制器。使用pc軟件直接控制主機(jī)工作。設(shè)備投運(yùn)初期，表現(xiàn)了plc技術(shù)的穩(wěn)定性和靈活性。但歷經(jīng)十年余后，現(xiàn)在出現(xiàn)電氣故障率較高、出現(xiàn)故障后難以查找的設(shè)備生命周期晚期問題。諸如：有時(shí)機(jī)床沒有開型動(dòng)作，電子尺記數(shù)誤差大，集中潤滑系統(tǒng)程序控制不太合理等等現(xiàn)象。針對(duì)3#j1116型臥式冷室壓鑄機(jī)的具體情況，決定對(duì)其電氣部分進(jìn)行全面改造的方案。將plc控制技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)相結(jié)合，全面提高壓鑄機(jī)的自動(dòng)化程度，使其性能更可靠更安全的運(yùn)行。
2 系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)配置及選型
根據(jù)壓鑄機(jī)的過程控制系統(tǒng)特點(diǎn)的需求，結(jié)合plc輸入、輸出端子數(shù)的分配情況，以及可編程序控制器的性能價(jià)格比的綜合因素考慮。的plc型號(hào)為歐姆龍cpm2ae-60cdr-a。它具有價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)緊湊的特性之外，還具有同步控制，高速處理包括50ms的快速響應(yīng)輸入，更短的掃描周期（0.64ms/ld）和1ms的定時(shí)器，高速計(jì)數(shù)器，這在很大程度上提高了壓鑄機(jī)的生產(chǎn)效率。而rs232端口能方便地連接可編程終端，確認(rèn)操作環(huán)境和調(diào)試時(shí)能實(shí)現(xiàn)可視化。此外它還具有時(shí)鐘（rtc）型，compobus/s，i/o鏈接功能，pid功能，模擬量控制功能（mad模塊提供），溫度控制功能（ts模塊提供）等等。
2.2 工藝和程序流程
j1116型臥式冷室壓鑄機(jī)適用于壓鑄鋁、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。 本機(jī)具有手動(dòng)調(diào)整和聯(lián)動(dòng)兩種工作制。前者即機(jī)器的每一動(dòng)作，都需要操縱箱上的開關(guān)進(jìn)行操作，一般用于壓鑄機(jī)的試車和調(diào)整，不適于日常生產(chǎn)。而后者是一種半自動(dòng)程序控制工作，直接用于壓鑄機(jī)的正常生產(chǎn)。但是根據(jù)具體壓鑄工藝的需求本機(jī)有三種程序選擇。
2.3 實(shí)施方案及問題的解決
由于歐姆龍cpm2ae型plc的i/o定義號(hào)分配（十二進(jìn)制）與光洋sr-20型plc i/o定義號(hào)分配（八進(jìn)制）不同，且因原sr-20型plc輸入端口為38點(diǎn)，現(xiàn)選歐姆龍plc輸入端口是36點(diǎn)，故將原調(diào)整模具開度大小的4個(gè)輸入接點(diǎn)和2個(gè)輸出接點(diǎn)刪除不用。以節(jié)省i/o點(diǎn)數(shù)，且能很好地滿足壓鑄機(jī)正常工作的要求。由于輸入/輸出參數(shù)較多，故其硬件圖省略。
利用omron 3.1軟件版本程序?qū)⑿碌奶菪螆D寫入。通過上位pc機(jī)監(jiān)控，及調(diào)試程序。再把新的壓鑄機(jī)程序灌入omron可編程序控制器ram區(qū)。而plc的外圍線路及配電柜內(nèi)其他線路重新布線。完成后實(shí)驗(yàn)、調(diào)試效果理想。針對(duì)以前電氣故障問題所做的軟硬件具體改動(dòng)部分如下：
（1） 開檔調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：它是為了滿足不同模具壓型厚度的需要而設(shè)置的，該機(jī)構(gòu)是由電機(jī)、減速器齒輪副及拉杠螺母等組成。而先前是利用plc程序控制的。通過分析認(rèn)為，*可通過利用一般的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路，即可實(shí)現(xiàn)此功能，另外也可節(jié)省i/o點(diǎn)數(shù)，以滿足系統(tǒng)配置的需求。
（2） 潤滑系統(tǒng)：壓鑄機(jī)是采用集中潤滑系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的潤滑。它是由潤滑油泵，經(jīng)過分配器分送至各潤滑點(diǎn)。它對(duì)保養(yǎng)機(jī)床，延長其機(jī)械壽命有著至關(guān)重要的作用。有兩種潤滑方式：手動(dòng)潤滑和自動(dòng)潤滑。通過分析認(rèn)為原j1116壓鑄機(jī)程序中自動(dòng)潤滑次數(shù)和時(shí)間設(shè)置的不合理，是導(dǎo)致壓鑄機(jī)機(jī)械各部分磨塤嚴(yán)重的重要原因之一。現(xiàn)程序設(shè)定為機(jī)器每循環(huán)20次，實(shí)現(xiàn)一次潤滑，時(shí)間為40s。通過實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)，可*達(dá)到要求，且潤滑效果明顯。
（3） 增設(shè)了模擬屏顯示功能。通過發(fā)光二極管和plc輸入、輸出相聯(lián)的原理。主要反映機(jī)器工作時(shí)主要部位的電磁閥和接近開關(guān)的動(dòng)作情況，使操作者更能直觀地了解機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。也使電氣維修人員方便地判斷一般故障所在，從而提高了壓鑄機(jī)自動(dòng)化的操作水平，使操作更加人性化和簡(jiǎn)約化。
3 結(jié)束語
通過對(duì)某廠j1116型壓鑄機(jī)plc電氣控制系統(tǒng)的全面改造，從今年三月份完成至今，經(jīng)過在線實(shí)踐運(yùn)行，證明達(dá)到了機(jī)床控制要求，線路簡(jiǎn)單，操作更加靈活方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，原有電氣故障不復(fù)存在，改造系統(tǒng)的性能價(jià)格比*，對(duì)同類設(shè)備的技術(shù)改造有著較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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