造型线自动控制技术应用本科毕业论文.docx

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造型线自动控制技术应用本科毕业论文

毕业论文声明

本人郑重声明：

1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。

除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。

对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。

本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者（签名）：

年月

关于毕业论文使用授权的声明

本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。

本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。

同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。

本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。

如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。

本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。

本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：

按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。

在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

论文作者签名：

日期：

指导教师签名：

日期：

继续教育学院

毕业论文（设计）

中文题目：

造型线自动控制技术应用

英文题目：

ZAOXINGXIANZIDONGKONGZHI

JISHUYINGYONG

毕业专业：

汽车制造技术

摘要..........................................................3前言............................................................3

一、多触头静压自动造型线的基本工艺流程............................4

二、自动线控制的基本原理..........................................4

（一）PC机设置与硬件组态简介..................................4

（二）STEP_7总线分布STEP_7主程序功能说明.....................5

（三）故障检测程序功能与判断..................................10

三、数控扎通气孔机的应用.........................................11

（一）排气孔对铸件的作用及影响...............................11

（二）原生产线的老式机械扎孔机...............................12

（三）数控扎通气孔机.........................................12

（四）实际效果...............................................19

四、结束语.......................................................20

造型线自动控制技术应用

作者：

赵新

摘要：

铸造一厂球造车间469号造型线是在“十五”期间，引进的世界著名铸造设备生产厂家德国KW公司的静压造型机，辅机使用原国产设备，并于2007年先后完成主机和辅机两个S7控制系统合并和自行研制数控扎通气孔机技术改造。

本文介绍了目前通用的先进自动控技术在自动线中的具体应用，其中包括西门子PC机及其软件以及数控技术在自动线中的应用。

ABSTRACT：

Castingballmadeafactoryworkshop469mouldinglinewasduringthe"tenthfive-yearplan,theintroductionoftheworldfamouscastingequipmentmanufacturersinGermanyKWcompanyofstaticpressuremoldingmachine,auxiliaryengineusingthedomesticequipment,andin2007,successivelycompletedmainandauxiliarymachinerytwoS7mergercontrolsystemandtheself-developedncventmachinetechnicaltransformation.Thispaperintroducesthegeneraladvancedautomaticcontroltechnologyintheapplicationofautomaticline,includingSiemensPCanditssoftwareandtheapplicationofthenumericalcontroltechnologyintheautomaticline.

关键词：

造型线自动控制数控扎通气孔机

前言：

铸造一厂球造车间469号造型线是在“十五”期间，引进的世界著名铸造设备生产厂家德国KW公司的静压造型机，辅机使用原国产设备，全线分布：

四台搬运车，捅箱机，分箱机，移落箱机，三台翻转机，合箱机，铣浇口机，扎气孔机，上下造型机等设备，全线分布有：

造型型箱线，上下型运输线，浇注线，小车线，三条冷却线，全线占地面积600平米，原电控系统主、辅机分别由两台S7-400控制，两套控制系统，两个主操作台。

造型机为德国KW公司进口的双主机，设有WINCC电脑人机界面监控提示。

2007年先后完成主机和辅机两个S7控制系统合并和自行研制数控扎通气孔机技术改造。

增加节拍监视和故障诊断功能、砂型质量跟踪功能、型板数据档案库和生产数据档案管理。

通过技术改造目前造型线的生产节拍从37秒/箱提高到33秒/箱。

一．多触头静压自动造型线的基本工艺流程

二、自动线控制的基本原理

（一）PC机设置与硬件组态简介

在硬件组态中，可以明确地看到主站UR1，三个扩展单元，由一个接口IM461-0串接三个IM461_1接口。

两个伺服变频器由PEOFIBUS连接DP主站系统。

在硬件组态界面中可明确显示模块型号，数量，占用通道号，订货号输入输出地址分配

硬件组态图片

控制系统使用：

S7—400型PC机，主机使用CPU416_3DP，主站输入模块地址0~27，发送器接口模块为IM460_0型，带有通讯总线；第一扩展单元为主机输出模块地址0~19，接收器接口模块为IM461_0型，带有通讯总线；第二扩展单元为辅机输入模块，接收器接口模块为IM461_0型，带有通讯总线，输入模块地址40-99；第二扩展单元为辅机输出模块接收器接口模块为IM461-0型，地址40-99，带有通讯总线，变频器由PROFIBUS总线连接PLC，监控电脑通过MPI接口连接等。

（二）STEP_7总线分布

CPU主站

DP

扩展1，主机输出模块地址0~19，接收器接口模块为IM461_0

扩展2，辅机输入模块地址40~99接收器接口模块为IM461_0

扩展3，辅机输出模块地址40~99接收器接口模块为IM461_0

OP170B

RS485接口

发送器接口模块为IM460_0

OP170B和计算机监控通过MPI接口连接PLC，变频器通过PROIFBUS-DP总线接口连接PLC。

（三）STEP_7主程序功能说明

1、STEP_7程序组成

首先，在程序源文件夹中，包含有块文件和符号表，块文件包含有主程序设有10个OB组织块，包含有：

主程序启动，循环中断CPU启动，模块故障处理等各项功能。

9个FB功能块，包含有：

带诊断步序程序，WINCC诊断，称量过程控制，模入量处理等功能块。

45个DB数据块，包含有：

型板数据，主机压力参数，砂称量参数，故障信息参数，WINCC个接口参数等参数值。

120各功能步序链，包括从启动预警，运行停止，初始位置，和各个单机台每一机械运行单步运行步序。

符号表则包含输入输出地址命名，连锁条件地址命名，各个功能块，数据块，组织块和各功能的命名，以及时间继电器名等等。

2、WINCC操作画面提示

S7-400有着很强的通信功能，CPU模块集成有MPI和PROIFBUS-DP总线接口，在自动化系统中，PLC与计算机和HMI人机接口站之间均可交换数据。

首先是造型线主画面提示，WINCC接口数据使用数据块DB53，运行方式选择，型板ID号，在标题栏中还可调出油泵运行画面，工作参数输入画面，辅助设备添加/停用选择画面，数据输入进入PLC装载，语言选择，故障信息显示。

辅助设备添加/停用选择画面主要设备是扎气孔机和主机造型选择，在日常生产中最常用的是故障信息显示功能，故障诊断数据来自DB55和DB56，他可以直接提示机械动作是否执行或到位，提示为占用或丢失，包括接近开关和连锁条件，有利于操作工人和维修人员对故障的直接判断和处理。

ＷＩＮＣＣ主操作画面

油泵间运行操作画面

3、FC步序链结构

首先，主程序设有DB5步序链状态数据块，在程序扫描过程中，进入一个步序程序功能块，要先将这个步序块上一次扫描执行的结果从DB5中读出，并存入当前执行的数据中，执行时按照步序顺序与当前要执行的步序号进行比较，如果相等，步序延时条件满足，则进入步序块，否则进入下一个步序程序功能块。

一般步序链包含步序条件，“1”条件输入4个，：

“0”条件输入4个，步序输出，“1”输出3个，“0”输出3个和所有状态点

EN：

使能输入，检查是否在要执行的程序步，ENO：

使能输出

Prog_nr：

本步序链程序号，Step_nr：

下一个步序号，

DB_SK：

步序链数据块，res_1，res_2：

备用

DB_DIAG：

诊断数据块

Freigabe：

释放条件fr：

释放条件状态

Sh_hand：

启动条件sh：

启动条件状态

Warte_S5T：

步序延时，步序器的每一个步序都带有一个延时，用来控制下一个步序的执行，并且根据每一个步序延时需要设定时间常数。

Ueberw_Z：

节拍超长监