熔模鑄造切割機的自動控制系統.pdf

1、熔模鑄造切割機主要用于冶金、切割機械、汽車、航空航天等領域的熔模鑄造樹組工件的切割，是獲得精密鑄造工件的重要設備之一。熔模鑄造工件切割的效率、安全生產程度，已經成為制約工廠發(fā)展的重要因素，實現樹組鑄件切割的高安全性、高質量、高自動化已成為其發(fā)展的必然方向。
　　 本文根據切割熔模樹組鑄件的自動化要求，結合切割機中機械設計機構的基本原理，通過機電結合、軟硬件互補控制、增加柔性切割過程等方式，設計了切割機的控制系統。通過對切割機現狀

2、的分析研究，依據熔模鑄造切割的特點，確定控制方案。采用觸摸屏作為人機界面，PLC為控制系統的控制核心，傳感器、接近開關、壓力繼電器以及按鈕等作為輸入檢測部件，液壓泵、液壓電磁閥、步進電機、水泵、三相異步電動機等作為輸出元件，組建一套熔模鑄件切割機運動控制系統?；诖?，進行了以下幾方面的研究和探索。
　　 (1)依據控制方案，對控制系統的硬件進行選型。選用信捷TH765M型號的觸摸屏作為人機界面，信捷XC5系列的PLC作為控制核心

3、，模擬量模塊XC-E4ADE用以接收拉壓力傳感器輸出的模擬量值，XC-E8X8R外部擴展模塊擴展輸入輸出。壓力檢測選擇拉壓式S型傳感器MCL-S1。工件裝卸系統采用液壓動力包LSBZ-J380/0.37-1.0-Y1.5-W-K2G4，包括液壓泵，液壓電磁閥，壓力繼電器等。對步進電機、步進電機驅動器、主電機、水泵依次選型確定輸出。并分別介紹了各個部分與PLC之間的連接。
　　 (2)根據硬件工作原理和控制系統要求，設計了觸摸屏界

4、面和PLC對應的控制系統程序。觸摸屏包括手動、自動操作選擇界面，參數輸入/輸出;PLC編制了對應的控制系統程序，包括主程序，顯示在觸摸屏上的數據程序，手動控制程序，自動單面控制程序，自動雙面控制程序，液壓裝卡程序等。在自動單/雙面切割過程中結合切割特點及安全性考慮，采用柔性控制方法。利用PLC自帶的自整定PID調節(jié)實現力與速度的最佳調節(jié)，保證切割過程中切割力的恒定，確保切割安全性和柔性化。
　　 (3)為了使熔模鑄造切割機控制時

5、序嚴密，引入有限狀態(tài)機理論?；贛atlab/Stateflow工具箱，建立了熔模鑄造切割機的控制時序邏輯模型并進行了仿真分析，為實際控制的時序邏輯提供了有力依據。仿真分析可以使整機調試時邏輯清晰，為調試切割機做充足的理論準備。
　　 (4)對整機進行安裝，調試，保證機床運行的可靠性。
　　 本系統工作可靠性高，穩(wěn)定性強。選用觸摸屏作為人機界面，增加系統工作的人性化，便捷化。裝卸工件采用液壓系統控制，利用腳踏板實現液壓的