熔模鑄造切割機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng).pdf

1、熔模鑄造切割機(jī)主要用于冶金、切割機(jī)械、汽車、航空航天等領(lǐng)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(shè)備之一。熔模鑄造工件切割的效率、安全生產(chǎn)程度，已經(jīng)成為制約工廠發(fā)展的重要因素，實(shí)現(xiàn)樹組鑄件切割的高安全性、高質(zhì)量、高自動(dòng)化已成為其發(fā)展的必然方向。
　　 本文根據(jù)切割熔模樹組鑄件的自動(dòng)化要求，結(jié)合切割機(jī)中機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的基本原理，通過機(jī)電結(jié)合、軟硬件互補(bǔ)控制、增加柔性切割過程等方式，設(shè)計(jì)了切割機(jī)的控制系統(tǒng)。通過對(duì)切割機(jī)現(xiàn)狀

2、的分析研究，依據(jù)熔模鑄造切割的特點(diǎn)，確定控制方案。采用觸摸屏作為人機(jī)界面，PLC為控制系統(tǒng)的控制核心，傳感器、接近開關(guān)、壓力繼電器以及按鈕等作為輸入檢測(cè)部件，液壓泵、液壓電磁閥、步進(jìn)電機(jī)、水泵、三相異步電動(dòng)機(jī)等作為輸出元件，組建一套熔模鑄件切割機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)?；诖耍M(jìn)行了以下幾方面的研究和探索。
　　 (1)依據(jù)控制方案，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行選型。選用信捷TH765M型號(hào)的觸摸屏作為人機(jī)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(kuò)展模塊擴(kuò)展輸入輸出。壓力檢測(cè)選擇拉壓式S型傳感器MCL-S1。工件裝卸系統(tǒng)采用液壓動(dòng)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(duì)步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、主電機(jī)、水泵依次選型確定輸出。并分別介紹了各個(gè)部分與PLC之間的連接。
　　 (2)根據(jù)硬件工作原理和控制系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)了觸摸屏界

4、面和PLC對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)程序。觸摸屏包括手動(dòng)、自動(dòng)操作選擇界面，參數(shù)輸入/輸出;PLC編制了對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)程序，包括主程序，顯示在觸摸屏上的數(shù)據(jù)程序，手動(dòng)控制程序，自動(dòng)單面控制程序，自動(dòng)雙面控制程序，液壓裝卡程序等。在自動(dòng)單/雙面切割過程中結(jié)合切割特點(diǎn)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(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)力與速度的最佳調(diào)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(jī)控制時(shí)

5、序嚴(yán)密，引入有限狀態(tài)機(jī)理論。基于Matlab/Stateflow工具箱，建立了熔模鑄造切割機(jī)的控制時(shí)序邏輯模型并進(jìn)行了仿真分析，為實(shí)際控制的時(shí)序邏輯提供了有力依據(jù)。仿真分析可以使整機(jī)調(diào)試時(shí)邏輯清晰，為調(diào)試切割機(jī)做充足的理論準(zhǔn)備。
　　 (4)對(duì)整機(jī)進(jìn)行安裝，調(diào)試，保證機(jī)床運(yùn)行的可靠性。
　　 本系統(tǒng)工作可靠性高，穩(wěn)定性強(qiáng)。選用觸摸屏作為人機(jī)界面，增加系統(tǒng)工作的人性化，便捷化。裝卸工件采用液壓系統(tǒng)控制，利用腳踏板實(shí)現(xiàn)液壓的