1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計 說 明 書題目： 金屬壓鑄機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)院（系） 里仁學(xué)院 年級專業(yè)： 工業(yè)自動化儀表 10-1班 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 副教授 燕山大學(xué)課程設(shè)計（論文）任務(wù)書院（系）：里仁學(xué)院 基層教學(xué)單位：自動化儀表 學(xué) 號3學(xué)生姓名游雅暉專業(yè)（班級）工業(yè)自動化儀表10-1班設(shè)計題目金屬壓鑄機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計技術(shù)參數(shù)設(shè)計內(nèi)容及參數(shù)詳見設(shè)計題目內(nèi)容頁。設(shè)計要求設(shè)計說明書包括：1、 設(shè)計題目內(nèi)容2、 設(shè)計過程和有關(guān)說明3、 繪制電氣原理圖：包括主電路、控制電路、PLC硬件電路、I/O接口表4、 PLC控制程序（梯形圖和指令表

2、）5、 調(diào)試結(jié)果6、 參考資料7、 心得體會工作量 兩周 工作計劃第1-2天:搜集資料,學(xué)習(xí)使用GX Developer和三菱PLC仿真軟件第3-5天:編制控制程序第6-8天:調(diào)試、修改并完善設(shè)計第9天：撰寫課程設(shè)計說明書第10天：答辯參考資料PLC電氣控制技術(shù)，漆漢宏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年FX系列PLC編程及應(yīng)用，寥常初 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年 其他資料指導(dǎo)教師簽字韓立強(qiáng)基層教學(xué)單位主任簽字謝平說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。2013年 12 月 1 日 燕山大學(xué)課程設(shè)計評審意見表指導(dǎo)教師評語：成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯小組評語：成

3、績： 評閱人： 年 月 日課程設(shè)計總成績：答辯小組成員簽字：年 月 日專心-專注-專業(yè)目錄第一章 概述2第二章 任務(wù)描述與控制要求說明22.1 任務(wù)描述22.2 設(shè)計任務(wù)與控制要求3第三章 設(shè)備的工作原理 33.1 工作示意圖33.2 控制過程分析3第四章 PLC程序設(shè)計44.1 IO端口分配表 44.2 程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖54.3 程序步進(jìn)梯形圖74.4 程序指令表7第五章 總結(jié)和心得7參考文獻(xiàn)7附錄18附錄213第一章概述早期的可編程控制器稱作可編程序控制器，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種

4、裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(jī)（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC。PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。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)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。PLC自1969年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國、日本、德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強(qiáng)大。可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計

5、算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)：（1）編程方法簡單易學(xué)（2）功能強(qiáng)，性能價格高（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，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、安裝、調(diào)試工作量少（6）維修工作量小，維修方便（7）體積小、能耗低壓鑄機(jī)是用鋅、銅、鋁合金等金屬為原料，在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開模后得到固體金屬鑄件的一系列工業(yè)鑄造機(jī)械，屬于精密壓鑄機(jī)械，主要用于工業(yè)部門大批量生產(chǎn)和精密零件。設(shè)計中應(yīng)用M8040,其為STL傳送中斷,當(dāng)其通電時是傳送禁止,當(dāng)期斷電時是正常傳送.用它可實(shí)現(xiàn)單步操作。該設(shè)計的電氣控制部分采用三菱FX2N系列PLC,該系統(tǒng)顯著降低了能耗，能夠適應(yīng)惡劣的

6、現(xiàn)場環(huán)境，減輕工人的勞動強(qiáng)度，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量，具有較強(qiáng)的市場競爭力。第二章任務(wù)描述與控制要求說明2.1任務(wù)描述壓鑄機(jī)的動作由液壓游缸推動，執(zhí)行元件為電磁閥。其工藝流程如下：（1）原位：模板在開模確認(rèn)位置，開模確認(rèn)限位開關(guān)SQ2閉合；洗模嘴上升歸位，噴嘴歸位限位開關(guān)SQ5閉合。（2）關(guān)模：有啟動信號按下后，關(guān)模電磁閥YV0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：射出活塞自動歸位，射出確認(rèn)限位開關(guān)SQ4閉合，冷卻水電磁閥YV4通電，利用冷卻水成型。（5）開模：延時5s待工件冷卻后，開模電磁閥YV1通

7、電，模板左移，工件自動頂出。（6）洗模：模板左移到位，開模確認(rèn)限位開關(guān)SQ2閉合，噴嘴下移電磁閥YV2、噴嘴液電磁閥YV3均通電，噴嘴下移并噴洗模液。（7）復(fù)位：噴嘴下移到位，噴嘴下移限位開關(guān)SQ6閉合，噴嘴上移電磁閥通電，噴嘴上升回到原位。2.2設(shè)計任務(wù)及控制要求要求采用三菱PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，使壓鑄機(jī)按以下三種操作方式工作：（1）周期操作:按下啟動按鈕，壓鑄一個工件，即經(jīng)過關(guān)模、射出、冷卻、開模、洗模、復(fù)位一個循環(huán)周期后，等待下一次啟動信號來，再壓鑄一個工件。（2）自動連續(xù)操作：按下啟動按鈕，自動循環(huán)作業(yè)，連續(xù)壓鑄工件，直至停止按鈕按下，才停止作業(yè)。（3）單步操作：按下一個單步操作按鈕，實(shí)

8、現(xiàn)一步操作第三章設(shè)備的工作原理3.1工作示意圖下圖是加工汽車發(fā)電機(jī)端蓋的金屬壓鑄機(jī)工作示意圖。按加工工藝要求共分7個工步 ：原位、關(guān)模、射料、冷 卻、開模、洗模、復(fù)位。其中，后6個工步動作的實(shí)現(xiàn)，是靠電磁閥的通電來配合。3.2控制過程分析該壓鑄機(jī)有三種工作方式:周期操作、自動連續(xù)操作、單步操作。1、按下周期操作開關(guān)X010，并且確定在初始位置（即開模確認(rèn)限位開關(guān)X001和噴嘴歸位開關(guān)X004接通）處，進(jìn)行周期操作過程。按下啟動按鈕，壓鑄一個工件，即經(jīng)過關(guān)模、射出、冷卻、開模、洗模、復(fù)位一個循環(huán)周期后，等待下一次啟動信號來，再壓鑄一個工件。2、按下自動連續(xù)操作開關(guān)X011，并確定在初始位置處，進(jìn)

9、行自動循環(huán)操作過程。按下啟動按鈕，自動循環(huán)作業(yè)，連續(xù)壓鑄工件，直至停止按鈕按下，才停止作業(yè)。3、按下單步操作開關(guān)X012，并確定在初始位置處，此時Y010失電，其常閉觸點(diǎn)閉合，M8040得電，壓鑄機(jī)不工作；按一下單步操作按鈕X007，Y010得電，其常閉觸點(diǎn)斷開，M8040失電，壓鑄機(jī)工作，并且只實(shí)現(xiàn)一步操作。如此實(shí)現(xiàn)單步操作過程。第四章 PLC程序的設(shè)計4.1I/O端口分配表 如下表輸入輸出啟動按鈕X000關(guān)模電磁閥YV0Y000限位開關(guān)SQ2X001開模電磁閥YV1Y001限位開關(guān)SQ3X002噴嘴下移電磁閥YV2Y002限位開關(guān)SQ4X003噴嘴液電磁閥YV3Y003限位開關(guān)SQ5X00

10、4冷卻水電磁閥YV4Y004限位開關(guān)SQ6X005射出電磁閥YV5Y005停止按鈕X006噴嘴上移電磁閥YV6Y006周期操作開關(guān)X010自動連續(xù)操作開關(guān)X011單步操作開關(guān)X012單步操作按鈕X0074.2 程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖4.3 程序步進(jìn)梯形圖(見附錄1)4.4 程序指令表(見附錄2)第五章 總結(jié)和心得該設(shè)計的壓鑄機(jī)的電氣控制部分采用三菱FX2N系列PLC,該壓鑄機(jī)用鋅、銅、鋁合金等金屬為原料，在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開模后得到固體金屬鑄件，屬于精密壓鑄機(jī)械，主要用于工業(yè)部門大批量生產(chǎn)和精密零件。經(jīng)過這兩周的課程設(shè)計，加深了對課本知識的認(rèn)識，以前總是聽老師講解，很多東西沒有親自設(shè)計，對知識的了解欠缺，這段時間，在電腦上下載了GX Developer軟件和Visio軟件,通過和組內(nèi)其他同學(xué)商量和自己的思考,親自畫出程序的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和步進(jìn)梯形圖，并且看它的時序圖,不斷更新和完善程序,當(dāng)看到理想的結(jié)果的時候,內(nèi)心充滿了喜悅。特別