來源：網(wǎng)絡(luò) 2012-07-15 關(guān)鍵詞：自動化 工控設(shè)備 工控機　　工控機，英文全稱是Industrial Personal Computer，簡稱為IPC，這是一種基于PC總線的工業(yè)電腦，是加固的增強型個人計算機，在工業(yè)環(huán)境中可以作為一個工業(yè)控制器進行可靠運行。目前工控機的主要類別有IPC(PC總線工業(yè)電腦)、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場總線系統(tǒng))、PLC(可編程控制系統(tǒng))和CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種。本文介紹了工控機在壓鑄機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，關(guān)于這種工控機的應(yīng)用案例小編將會在接下來的文章中詳細的為大家闡述。　　該工控機的應(yīng)用案例，通過采用工控機完成對壓鑄機的控制，設(shè)計出了相應(yīng)的編制控制軟件及硬件電路，為提高壓鑄件的質(zhì)量提出了用壓射速度進行控制的方法。根據(jù)計算機的仿真結(jié)果表明，這種控制方法是切實可行的?！　「邏汉透咚偈菈毫﹁T造工藝的二大特征，鑄件充型完好，輪廓清晰主要取決于壓射速度(即壓射過程)，而鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和機械性能主要取決于增壓效果(即增壓過程)，要想獲得高質(zhì)量的壓鑄件，必須根據(jù)不同的情況對壓鑄過程中的所有工藝參數(shù)如壓射壓力和壓射速度等進行恰到好處的控制。　　J11280型28000KN( 臥式冷室壓鑄機是國內(nèi)壓鑄機廠設(shè)計試制的新產(chǎn)品，控制系統(tǒng)完成后，用戶廠家對機器的使用性能表示非常滿意。并且通過了國家計委鑒定，它是目前國產(chǎn)最大、最先進的壓鑄機?！　”疚乃O(shè)計出的系統(tǒng)有如下特點：　?、倜棵?000次的狀態(tài)檢測，可以檢測到狀態(tài)的瞬息變化，并進行相應(yīng)實時的控制;　　②系統(tǒng)中的狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、壓力速度曲線顯示等功能，用戶可以對系統(tǒng)的工作狀況有一個及時全面的了解;　?、巯到y(tǒng)具有簡單的程序接口，用戶能夠很方便的進行系統(tǒng)的二次開發(fā);　?、芫哂辛己玫挠脩艚缑婧秃唵蔚南到y(tǒng)操作。　　一、 J11280型臥式冷室壓鑄機概述　　1.1 機器的組成部分　　
　　圖1 壓鑄機壓射系統(tǒng)原理圖　　J11280型臥式冷室壓鑄機主要由機身、電氣系統(tǒng)、壓射機構(gòu)、合型機構(gòu)、液壓系統(tǒng)五部分組成。其壓射系統(tǒng)工作原理圖如圖1所示?！　?.2 壓鑄機工作機理的分析　　完成一個鑄件的工藝過程為：動1插芯-動2插芯-合型-低壓合型-系統(tǒng)壓力鎖型-合型完成-靜插芯-慢壓-一快-二快(同時增壓)-(冷卻時間到)靜抽芯-開型-動2抽出-動1抽出-頂出前延時-頂出-頂出后延時-壓回-頂回-恢復(fù)原位-延時卸荷。如此重復(fù)循環(huán)進行鑄件生產(chǎn)。壓鑄機的每一個動作過程都可通過電磁閥的通斷，改變液壓系統(tǒng)的狀態(tài)，進行控制?！　《?、工控機控制壓鑄機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計　　2.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計　　
　　圖2 壓鑄機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　壓鑄機控制系統(tǒng)主要由工控機、開關(guān)量輸入板、開關(guān)量輸出板、模擬量輸入板、繼電器板及外圍輔助電路構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)框圖見圖2。　　工控機主要完成控制指令的發(fā)出和模擬量的運算。具體控制過程為：由行程開關(guān)和控制按鈕發(fā)出的開關(guān)信號指示出目前壓鑄機所做的動作，經(jīng)過開關(guān)量輸入板進入工控機，通過定期讀取工控機相應(yīng)端口，可檢測到壓鑄機工作的狀態(tài)，通過邏輯運算，形成相應(yīng)的開關(guān)量輸出，再通過輸出繼電器板來控制壓鑄機電磁閥通斷電，控制壓鑄機的動作。開關(guān)量輸入和輸出為防止干擾均采用光電隔離輸入輸出，為32路入和26路出?！　?.2 工控機配置　　表1 工控機配置　　
　　工業(yè)現(xiàn)場條件相對惡劣，最常見的問題是粉塵、輻射、電氣干擾等。在一些環(huán)境下還要防潮、防震、抗沖擊等。設(shè)計選用CONTEC公司生產(chǎn)的通用型工控機系列，它具有高可靠性電源裝置、高功率雙冷風(fēng)扇制冷系統(tǒng)、帶濾網(wǎng)全鋼標(biāo)準(zhǔn)機箱、減震加固壓條裝置、14個插槽供I/O擴展，能夠適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的要求。詳見表1。　　2.3 系統(tǒng)仿真　　這種工控機的應(yīng)用案例中由于系統(tǒng)存在許多非線性環(huán)節(jié)，如：液壓油、伺服閥等，這給系統(tǒng)的理論分析及優(yōu)化設(shè)計帶來一定的困難，只能借助與計算機對系統(tǒng)進行仿真研究。由于壓射過程油缸活塞所受的阻力很小，在仿真過程中近似地認(rèn)為壓射速度與進入油缸液壓油的體積成正比，即為比例環(huán)節(jié)。查閱相關(guān)手冊，確定參數(shù)。系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖3所示?！　?center>
　　圖3 系統(tǒng)仿真圖　　三、 工控機控制壓鑄機系統(tǒng)　　其程序模塊包括：壓鑄機驅(qū)動程序模塊、數(shù)字量檢測模塊、狀態(tài)顯示模塊、速度壓力曲線顯示模塊、故障診斷模塊、參數(shù)調(diào)整模塊、打印模塊、幫助模塊?！　”鞠到y(tǒng)的設(shè)計中采用BORLAND c 作為程序開發(fā)語言。其中斷服務(wù)程序中的Interrupt_app()函數(shù)主要功能是由當(dāng)前的輸入狀態(tài)依據(jù)邏輯規(guī)則形成新的控制字節(jié)，并送到相應(yīng)的輸出端口，從而驅(qū)動相應(yīng)的電磁閥得失電，達到完成壓鑄工藝過程的目的?！　?center>
　　圖4 PLC梯形圖　　因而Interrupt_app()函數(shù)主要由三個順序的部分組成：讀輸入狀態(tài)、進行邏輯運算形成控制字節(jié)、輸出控制字節(jié)。其設(shè)計由PLC梯形圖演化而來。如PLC梯形圖4?！　∑湎鄳?yīng)的轉(zhuǎn)換程序如下：　　if((R0[0]##‖R0[7])##counter[TC31].TC)‖Ro[1])　　R17[4]=1;　　else　　R17[4]=0;　　if (R16[7]##!R0[3])　　Start_counter(TC31);　　else　　End_counter(TC31);　　Counter是一個如下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它對應(yīng)計時器：　　Struct counter　　{ int TC; /*表示其觸點*/　　int use; /*表示counter當(dāng)前是否啟動標(biāo)志*/　　unsigned long counter_max; /*定時時間*/　　unsigned count; /*記數(shù)值*/　　} counter;　　延時斷開則為：counter.use=1時，counter.TC=1,counter.count每隔一定時間加1,與count_max相等時，counter.TC=0,停止計數(shù);　　延時閉合則為counter.use=1時，counter.TC=0,當(dāng)計時時間到后，令counter.TC=1,停止計數(shù)?！　鸿T機具有調(diào)整、聯(lián)動兩種工作機制，每種工作制都有一定的動作順序。因而有兩種設(shè)計方案：　　1)按PLC控制機理進行設(shè)計方案：這種工作方式下，只需要將PLC梯形圖轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的程序語言，然后模擬按PLC的工作機理進行驅(qū)動程序設(shè)計?！　?)步進制設(shè)計方案：在這種設(shè)計方案下，首先要研究控制壓鑄機動作的PLC流程圖，進而推導(dǎo)出每一種動作的可執(zhí)行條件。在程序設(shè)計時，基于當(dāng)前的工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，進行相應(yīng)下一步動作的控制。　　第一種工作方案采用的PLC流程圖在現(xiàn)場運行很長時間，容易保證控制的正確性，并且易于被現(xiàn)場技術(shù)工人理解和掌握。因而采用第二種設(shè)計方案。　　PLC的基本工作方式是在系統(tǒng)軟件的控制下，采用周期工作方式，也即掃描工作方式。它的操作系統(tǒng)是一個小型的實時系統(tǒng)軟件，具有自身的結(jié)構(gòu)和特點，PLC在每次掃描期間，除了讀入各輸入點的狀態(tài)，用戶邏輯輸出控制信號外，還進行故障自診斷和處理與編程器、計算機等的通訊要求?！　∫陨暇褪切【帪槟榻B的一種工控機的應(yīng)用案例，相信通過小編的介紹，大家對工控機的應(yīng)用都有所了解了吧。目前在很多場合中都會使用工控機，但是真正把工控機用的很好的卻不是很多。為了能夠更好的使用它，讓其始終保持良好的工作性能，在日常使用中，我們必須對其進行必要的、合理的維護。