金属压铸机PLC控制系统设计分析

谭旭

摘 要：金属压铸机控制系统设计中，PLC方面采用硬件、软件的途径，能够更好地控制金属压铸机控制系统。本文探讨了PLC下在金属压铸机控制系统的设计与应用。

关键词：PLC；金属压铸机；控制系统

中图分类号：TG233 文献标识码：A

金属压铸机在我国的机电、冶金、汽车等行业比较常用，金属压铸机控制系统的电气运行方面，属于控制系统的设计关键，为了提高金属压铸机的工作效率，采用PLC设计，在金属压铸机控制系统的工业环境中，配置专业的计算机设备，提高控制系统设计的可靠性。

一、PLC在金属压铸机控制系统中的原理

金属压铸机控制系统设计，主要分为两种控制方式，分别是单周操作和自动连续操作。单周操作是指按下金属压铸机控制系统的启动按钮，压铸工件在关模、射料、冷却、开模的循环周期后，直接等待下次的启动信号。自动连续操作，采用了PLC设计，在自动连续操作中，按下了启动按钮，就能够进入自动循环的作业中，在连续压铸的状态中，按下停止按钮，才能停止作业。

PLC在金属压铸机控制系统内，按照控制的要求，规划出不同工步的电磁阀通断电状态，主要控制关模阀、开模阀、下移阀、洗模阀、冷却阀、射料阀、上移阀，分配好PLC自动化的控制资源，满足金属压铸机控制系统的设计要求，完善控制系统的运行。

二、PLC在金属压铸机控制系统中的硬件设计

1.控制系统设计

金属压铸机控制系统硬件的控制系统设计中，与PLC配合，设计人机界面，接入24V的电源，利用RS-422接口，直接控制金属压铸机控制系统的各项模块，在RS-422接口的作用下，与FX2N-64MR模块连接，分支作用成两个控制系统，第一是执行电磁阀、气动阀、泄压阀、润滑泵电机以及工作状态指示灯；第二是启动停止按钮、手动自动半自动转换开关、紧急停止按钮、行程位置检测开关、变频器报警输出端子等控制。接下来，是人机界面的功能模块系统设计，重点控制金属压铸机控制系统的油泵电机、变频器、压力电比例阀、位移编码器、超声波传感器等，构成硬件控制系统的框图结构。例如：硬件控制系统的人机界面设计，在金属压铸机控制系统内，采用液晶显的方式，触摸键300，在背面安装A9GT-RS4串行通信板，选择专用的通信电缆，与主机直接相连，构成通信模块，实现了高效的串行通信。硬件控制系统设计中，选择控制油温、水温的传感器，采用压力变送器，规范了測量的范围，是-100kPa～60MPa，流量方面也运用变送器，在金属页面的测量上，配置超声波传感器。

2. I/O分配设计

基于PLC的金属压铸机硬件控制系统，I/O分配设计，要根据金属压铸机硬件控制系统的实际情况，规范开关量的输出，完善I/O的分配设计。一般情况下，PLC在金属压铸机硬件控制系统中，输出点为28点，模拟量输出为6个，输出时3个，高速的数字输出量，配置1个通道。I/O分配设计方面，考虑到PLC在金属压铸机硬件中的作用，要规范输入的点数，保障设备调试、维护的高效性，触摸屏要符合金属压铸机自动化工作的要求，以便节约输入点，I/O分配中不必要的输入点，要集成到HMI内，采用PLC的软元件替代，以此来降低I/O模块中的配置，简化PLC在金属压铸机I/O分配中的线路和资源。

三、PLC在金属压铸机控制系统中的软件设计

1.人机界面画面制作

金属压铸机控制系统的PLC，运用专业的绘图软件，绘制人机界面中的操作画面，需要在计算机上，制作出人机界面上的画面，通过SC-09电缆，将制作好的画面传送到人机界面内，或者直接上传到存储器卡中，完成画面地制造，同步画面对应的数据。人机界面的画面制作，主要包括图形、数据图形、工艺参数以及故障显示，运用指示器，显示故障，定位元件的位置，还要在PLC中实现闪图的效果，便于操作人员使用，促使操作人员可以迅速地找到故障的位置，提升PLC画图的整体性。PLC软件图形地设计，应该设计多个柱状图，便于显示金属压铸机在工作中的重量、压力、速度等数据，还要设置密码保护，获取操作权限后，才能对金属压铸机的控制系统进行设计。

2. PLC的软件设计

金属压铸机PLC的软件设计，体现在3个模块上。第一是金属量地检测和控制，传感器设置了测量值，明确了测量值和初始值之间的差值，能够将金属的重量测量，直接转化成页面的实际测量值，测量值达到一定的给定值，运用PLC的软件程序，控制金属熔炉的控制时间，在编程的过程中，运用中断、输入、输出的指令，执行控制阀的命令，操作电磁阀的动作时间，避免PLC在金属量检测和控制方面，出现过冲误差，保障金属压铸机控制系统能够实现精确地控制。

第二是三段变速打料的无级变速调节，PLC划分了行程，根据金属压铸机控制系统的工艺参数，规划好自动调用的方式，给与流量、压力的定值，采用比例调节，控制放油的宿敌，还要通过PLC给与定值和实测流量，反馈出压力的数据。PLC软件设计方面，除了自动控制以外，还规划了手动子程序，用于实现设备地维护、调试，控制好金属压铸机的程序。系统中配置了紧急停止按钮，以便能够在紧急状态下处理事故。

第三是PLC编程软件设计中的计算机编制，在金属压铸机中选用了3种编程语言，分别是语句表、逻辑功能图、梯形图，在编制菜单中，转换3种编程语言，在菜单中，经过双击，才能进入到PLC编程的检查环境内，待程序完成后，安排程序调试，待PLC编程合格后，直接存储在PLC的内存中，实现了金属压铸机控制系统中的电、气、液一体化，保证PLC在金属压铸机中的稳定性，促使各项指标都能达到规范的要求。

结语

PLC在金属压铸机控制系统中，具有体积小、可靠性高的优势，而且具备很强的抗干扰能力，可以提高金属压铸机控制系统的工作效率，促使金属压铸机控制系统设计，保持高水平、高性能的工作状态。

参考文献

[1]刘继修.基于PLC的金属压铸机控制系统设计[J].机电工程技术，2004（6）：69-71.

[2]陈文军.基于PLC的汽车轮毂压铸机控制系统设计[J].价值工程，2011（32）：52-53.