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1 系统介绍 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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炭素成型生产是炭素配料、混捏后的又一生产重要环节。成型就是将混捏好的糊料用加压设备压制成所需要的形状和尺寸以及具有较高密度的半成品（生坯）。我公司炭素厂使用振动成型方法，主要生产炼铝用预焙阳极和高炉用的炭块等。 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
振动成型主要设备有振动台、模具和重锤，将盛装热糊料的模具放在振动台上，然后把重锤压在糊料表面上开动振动台，使糊料受到振幅小而频率高的强迫振动，在强烈的振动下糊料颗粒间的及糊料与模具壁间的摩擦力减小，颗粒移动并合理分布，得到具有规定形状的高密度的产品。压好的半成品经冷却、检查后堆放。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
我公司炭素厂原使用的振动成型机是人工手动调节，炭块的重量、高度波动范围大，对产品的产量和质量有较大的影响。为此必须根据人工操作积累的经验设计一种具有较高智能、高可靠度的自动控制系统，来提高炭素振动成型生产的产能和合格率，延长电气设备的运转周期，缩短故障检修时间，降低生产成本和岗位操作工的劳动强度。WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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2 系统组成 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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PLC是采用微处理器技术的新型工业控制装置，是一种使用可编程序存储器来存储设备所需专用程序的电气设备。它具有将逻辑运算顺序操作，限时，计时以及算术运算，数据通讯等功能，通过数字量或模拟量的输入/输出模板去控制各种设备或过程。其硬件结构如图1所示。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
它采用了大规模的集成电路，故特别适应于高温、潮湿、电磁干扰、机械振动大的比较恶劣的工业现场环境。输入/输出接口组件的模块化，系统设计时根据被控对象的要求，选择必要的功能模块组成控制系统，大大提高了工程效率和系统的可靠性。 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
在该控制系统中选用日本三菱公司的PLCMITSUBISHI A1S小型系列作为下位机。它具有成本低、功能强的特点。上位机选择惠普P III微机，配以美国Intellution FIX软件，ORMON公司的继电器、行程开关，德国威德米勒隔离器、变送器，安川变频器等组成自动控制系统。系统总貌图如图2所示。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
3 系统功能 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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3.1 该系统的上位机系统功能如下： WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
1．实时反映工艺流程，形象再现生产过程WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
2．图表显示生产数据，方便操作工了解生产状况； WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
3．及时产生报警信息并予以打印，帮助操作工查找分析故障原因； WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
4．以曲线形式在线生产数据，方便查找历史数据，分析生产趋势； WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
5．以报表打印形式反映生产状况； WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
6．帮助操作工实现电机连锁开、停，并反映电机启动停车的有关信息； ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
7．给定控制工艺参数。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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3.2 该系统的下位机功能如下： WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
1．数据采集：通过PLC AlS68AD转换模板对冷却水温度、糊料温度、糊料计量称、油箱油温、油箱油压、炭块高度、变频器电流进行模拟采集，并转换成FIX认可的数据格式 2．电机连锁控制，以简单易行的PLC取代以往繁琐复杂、故障率高的电气连锁控制，并实现操作工远程开、停电机的功能。主要I/0点安排如下： ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
I/O Name Comment Remark P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
X80 CAR-EAST 称量车回到位 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
X81 CAR-WEST 称量车送料到位 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
X82 CAR-CLOSED 称量车门闭到位 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
X83 CLAMP-L CLOSED 左模夹紧到位 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
X84 CLAMP-R.CLOSED 右模夹紧到位 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
X85 CLAMP-L.OPENED 左模夹放松到位 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
X86 CLMP.R.OPENED 右模夹放松到位 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
X87 HAMMER-HIGH 重锤上升到位 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
X88 HAMMER-LOW 重锤下降到位 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
X89 MOLD-HIGH 模具上升到位 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
X8A MOLD-LOW 模具下降到位 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
X8B PUSH-OUT 推进器推出到位 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
X8C PUSH-IN 推进器返回到位 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
X8D SAFE-L.OPENED 左安全爪开到位 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
X8E SAFE-R.OPENED 右安全爪开到位 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
X90 SAFE-L.CLOSED 左安全爪闭到位 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
X91 SAFE-R.CLOSED 右安全爪闭到位 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
X92 CLASP-OPENED 抱闸开到位 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
X93 CLASP-CLOSED 抱闸闭到位 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
X94 PUSH-ENABLE 后辅机允许推出 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
X95 CAR-OVERLOAD 称量车电机过载 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
X96 QUIVER-OVERLOAD 振动电机过载 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
X97 BP.RUNNING 变频运行 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
X98 BP.ALARM 变频报警 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
X99 SYS.AUTO 系统手自动切换 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
X9A OIL-LOW 低油压 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
X9B BP.GIVE-M 点动补料 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
X9C GIVE-SAFE 布料安全 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
YA1 CLAMP-CLOSE 模具加紧 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
YAl CLAMP-OPEN 模具放松 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
YA2 HAMMER-DOWN 重锤下降 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
YA3 HAMMER-UP 重锤上升 plcjs.技.术_网
YA4 MOLD-UP 模具上升 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
YA5 MOLD-DOWN 模具下降 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
YA6 PUSH-GO 推进器推出 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
YA7 OIL-GUSH 喷油 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
YA8 DOOR-OPEN 开车门 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
YA9 BP.FWD 变频下料 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
YAA BP.RESET 变频复位 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
YB0 CAR-GO 程量车送料 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
YBl CAR-BACK 程量车返回 plcjs.技.术_网
YB2 QUIVER-START 振动开始 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
YB3 CLASP-OPEN 开抱闸 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
YB6 TRANS.RUN 板式机运行 plcjs.技.术_网
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3.3 通过变频器控制圆盘螺旋下料机的电机转速来控制炭块的重量。 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
三菱A2ASCPFSI系列I/0点数量能达到1024点，程序语言使用梯形图或指令字语言，程序容量可达到64K步，并具有自诊断功能。 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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4 控制过程的实现 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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控制过程有4个操作程序：1、下料；2、装料；3、振动挤压、脱模；4、炭块推出、冷却输送。贯穿于振动成型过程中的主要问题是正确掌握温度、压力、振动频率、振动时间、推出速度。 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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4.1下料 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
经过混捏好的糊料，一般温度在130℃-140℃左右，从圆盘螺旋下料机顶部加料口加入，经分料器的上部锥体分布在圆盘上。在下料前，首先检查判断糊料斗称量车是否在圆盘螺旋下料机的下方等待接料，然后控制变频器输出驱动圆盘螺旋下料机电机的螺旋转速，对糊料斗称量车下料，下料过程由快到慢以满足炭块的重量。糊料斗车连同行走铁轨装有TOLEDO衡器公司生产的称重装置用于计量炭块的重量。炭块的重量可根据产品的类型、要求由上位机给定。 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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4.2装料 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
装料前PLC首先检查判断模具到位、模具安全爪夹紧到位、重锤上升到位、重锤安全爪夹紧到位等信号，然后打开糊料斗称量车的抱闸驱动小车送料，行走到模具口上方时停止行走关抱闸，然后糊料斗称量车底开门把称好的糊料放入模具中。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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4.3振动挤压、脱模 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
1、振动挤压：此时PLC检查判断糊料斗称量车存在返回到位信号，然后重锤安全爪松开并到位，重锤下降并到位，开始驱动2台振动电机带动偏心振子转动，不平衡质量回转引起惯性力迫使振动台振动。又由于2个振动器转动方向相反、同步，使它们的惯性合力水平方向为零，只有在垂直方向产生激动力。振动台上的模具和装在模具内的糊料都处于强烈的振动状态。虽然振幅不大（一般在1~2mm），但振动频率很高（40~50HZ），它们的运动速度很快，振动周期在0.02秒左右，将产生大的加速度，这个加速度大大超过重力加速度，是它的几十倍至几百倍，因此糊料颗粒质量大小不同，获得的惯性力也不同，颗粒界面间产生应力，而这个应力超过糊料的内聚力，便产生相对位移。同时，在强烈的振动下，糊料颗粒间的内摩擦力及糊料与模具壁之间的外摩擦力也急剧下降，糊料便具有重液体的液体性质，跳跃着的糊料迅速充填到模具的各个角落，较小的颗粒充填到大颗粒间的空隙中去，从而得到具有规定形状的高密度程度的产品。 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户