自动压蜡机系统的设计及仿真(附件)【字数：9108】
指导教师 马鑫金 摘 要自动压蜡机是可以自动生产出高精度蜡型的工业生产设备，其主要由上模，下模，三孔模，顶模，注蜡系统，机械手，冷却系统构成。可以通过各种传感器来实现连续动作，提高工业生产效率，减少劳动强度。在现代的生产的过程中，一些规模较小的生产厂家采用的压蜡设备有柱塞式压蜡机和压力罐式压蜡机。它们的特点投资少，结构简单，维修方便，劳动强度大，而且因为有人为因素在里面，所以产品的良品率较低，现在已经慢慢的淡出人们的视线。随着生产的发展和人们对产品越来越高的要求，传统的压蜡机已经不能满足生产的需要，而使用自动化控制技术是衡量企业技术先进性的重要因素。本课题研究的是将PLC和传感器应用于压蜡机的生产过程中，利用PLC使用灵活，通用性强，可靠性高，编程简单，调试周期短的特点，对压蜡机实现自动控制，以满足大规模生产的需要。
目 录
第一章 绪论1
第二章 自动压蜡机的简介2
2.1压蜡机的发展历史2
2.2压蜡机的分类2
2.3实现自动压蜡机的意义3
第三章 自动压蜡控制系统分析及工艺流程4
第四章 自动压蜡机控制系统中的传感器6
4.1光电传感器6
4.2液位传感器7
4.3压力传感器9
4.4 PLC模拟量数字量转换9
第五章 PLC对自动压蜡机控制系统的实现13
5.1顺序控制设计法与顺序功能图13
5.2自动压蜡机控制系统的I/O表和PLC程序17
第六章 PLC硬件模拟及仿真18
6.1PC端与PLC试验箱的通信18
6.2接线总图以及各步状态图18
6.3硬件仿真的实验总结26
结束语27
致谢28
参考文献29
附录A30
第一章 绪论 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
可编程序控制器PLC一种专门为工业生产设计的一种数字运算操作的电子设备。经过数十年的发展，PLC技术已越来越成熟，应用的范围也越来越宽广，由于其编程简单易懂，安装方便，通用性强，可靠性高，并且设备操作灵活方便，能够实现启动与暂停，自动与手动模式切换等特点，使得其在我国自动化工厂的比重越来越高。
而装备PLC的自动压蜡机，其蜡具的自动排放，送料，固定，都由机器一次性自动完成，不需人工辅助。而且PLC在各个工业部门的应用范围都得到了扩展。所以PLC所具有的准确、精密、快速、稳定的特点和多点控制的功能已使它成为现代自动化压蜡机中不可缺少的设备。
自动压蜡机是可以自动生产出高精度蜡型的工业生产设备，其主要由上模，下模，三孔模，顶模，注蜡系统，机械手，冷却系统构成。可以通过各种传感器来实现连续动作，提高工业生产效率，减少劳动强度。
在现在的生产的过程中，一些规模较小的生产厂家采用的压蜡设备有柱塞式压蜡机和压力罐式压蜡机。它们的特点投资少，结构简单，维修方便，劳动强度大，而且因为有人为因素在里面，所以产品的良品率较低，现在已经慢慢的淡出人们的视线。随着生产的发展和人们对产品越来越高的要求，传统的压蜡机已经不能满足生产的需要，而使用自动化控制技术是衡量企业技术先进性的重要因素。
本课题研究的是将PLC和传感器应用于压蜡机的生产过程中，利用PLC使用灵活，通用性强，可靠性高，编程简单，调试周期短的特点，对压蜡机实现自动控制，以满足大规模生产的需要。
第二章 自动压蜡机的简介
2.1压蜡机的发展历史
世界上第一台微机控制的自动压蜡机在1992年第8届世界精铸年会上，首次出现在人们的眼前。这台自动压蜡机具有预先对所有压蜡工艺参数进行设定的功能，其主要由计算机控制系统进行实现。并且MPI公司在1999年的日本JACT技术年会上，介绍了其自主研发的安装具有ADS（Automatic Die Setup）控制系统的压蜡机，这台压蜡机为压蜡机的发展奠定了非常坚实的基础。
就目前而言，国外压蜡机的自动化程度远超国内，其主要是因为设备零件模块化，通用性高，自动控制技术也和计算机结合的相当异常紧密，使得性能更加可靠。维护也更加方便快捷，调试工艺参数也非常精准迅速。
而国产自动压蜡机在机械硬件方面还是可以跟上国外的步伐，但是在自动控制系统方面还是缺乏系统化的设计，这就需要我们不断地尝试与改进新的技术，争取追赶上国外的脚步。
2.2 压蜡机的分类
2.2.1中温压蜡机
（1）美、日以及台湾地区主要使用的是双工位液压卧式中温蜡模压蜡机，其由液压系统，压蜡系统，温控系统以及操作系统组成，属于半自动压蜡机。后来这种压蜡机吸收了其他国家的经验，将自动控制系统和工作站分成两个不同的部分，使操作空间变大而操作方便，工作台刚性、硬度得到了很大的改善，使用寿命也得到了增长。并且采用PLC可编程控制器控制，大大减少了故障率。
（2）除了双工位液压卧式中温蜡模压蜡机还有免缸型中温蜡模压蜡机，这种压蜡机不需要使用蜡缸和保温箱，也可以实现连续注蜡。而且其最大的优点就是可以实现膏状注蜡也可以液态注蜡。
（3）大吨位中温蜡模压蜡机。这种机型与上述两种压蜡机机型不同，它一般是用来制作大型模具，其体积大，重量重，在生产的时候也容易制造出大量的噪音和灰尘。但是自动化程度较高，劳动强度低。
2.2.2低温压蜡机
（1）压力罐式蜡模压蜡机
这种机型需要事先将蜡液在其他机械上搅拌好，再将搅拌好的蜡液通多空气压缩技术输送到模具中。其优点是简单易行，投资少，维修方便。但是工人们的劳动强度大，容易受到外界环境的影响，蜡型的质量不稳定，成品率低。
（2）柱塞式蜡模压蜡机
这种压蜡机是在压力罐式蜡模压蜡机的基础上改良出来的，用气缸传动代替原来的空气压缩，可以更加稳定的将蜡液注入蜡模中，避免气泡影响蜡型的最终成型。其特点和压力罐式蜡模压蜡机相似，劳动强度高，效率低下，注蜡时间和蜡模中的压力受人为影响严重。
（3）转盘冷却式压蜡机
这种机型是利用两个巨大的转盘，利用转盘的转动，使蜡型和模具冷却。既可以手动控制也可以实现自动控制。一般多用的于小型的蜡型生产，劳动强度较低，可以保证较高的良品率。
目 录
第一章 绪论1
第二章 自动压蜡机的简介2
2.1压蜡机的发展历史2
2.2压蜡机的分类2
2.3实现自动压蜡机的意义3
第三章 自动压蜡控制系统分析及工艺流程4
第四章 自动压蜡机控制系统中的传感器6
4.1光电传感器6
4.2液位传感器7
4.3压力传感器9
4.4 PLC模拟量数字量转换9
第五章 PLC对自动压蜡机控制系统的实现13
5.1顺序控制设计法与顺序功能图13
5.2自动压蜡机控制系统的I/O表和PLC程序17
第六章 PLC硬件模拟及仿真18
6.1PC端与PLC试验箱的通信18
6.2接线总图以及各步状态图18
6.3硬件仿真的实验总结26
结束语27
致谢28
参考文献29
附录A30
第一章 绪论 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
可编程序控制器PLC一种专门为工业生产设计的一种数字运算操作的电子设备。经过数十年的发展，PLC技术已越来越成熟，应用的范围也越来越宽广，由于其编程简单易懂，安装方便，通用性强，可靠性高，并且设备操作灵活方便，能够实现启动与暂停，自动与手动模式切换等特点，使得其在我国自动化工厂的比重越来越高。
而装备PLC的自动压蜡机，其蜡具的自动排放，送料，固定，都由机器一次性自动完成，不需人工辅助。而且PLC在各个工业部门的应用范围都得到了扩展。所以PLC所具有的准确、精密、快速、稳定的特点和多点控制的功能已使它成为现代自动化压蜡机中不可缺少的设备。
自动压蜡机是可以自动生产出高精度蜡型的工业生产设备，其主要由上模，下模，三孔模，顶模，注蜡系统，机械手，冷却系统构成。可以通过各种传感器来实现连续动作，提高工业生产效率，减少劳动强度。
在现在的生产的过程中，一些规模较小的生产厂家采用的压蜡设备有柱塞式压蜡机和压力罐式压蜡机。它们的特点投资少，结构简单，维修方便，劳动强度大，而且因为有人为因素在里面，所以产品的良品率较低，现在已经慢慢的淡出人们的视线。随着生产的发展和人们对产品越来越高的要求，传统的压蜡机已经不能满足生产的需要，而使用自动化控制技术是衡量企业技术先进性的重要因素。
本课题研究的是将PLC和传感器应用于压蜡机的生产过程中，利用PLC使用灵活，通用性强，可靠性高，编程简单，调试周期短的特点，对压蜡机实现自动控制，以满足大规模生产的需要。
第二章 自动压蜡机的简介
2.1压蜡机的发展历史
世界上第一台微机控制的自动压蜡机在1992年第8届世界精铸年会上，首次出现在人们的眼前。这台自动压蜡机具有预先对所有压蜡工艺参数进行设定的功能，其主要由计算机控制系统进行实现。并且MPI公司在1999年的日本JACT技术年会上，介绍了其自主研发的安装具有ADS（Automatic Die Setup）控制系统的压蜡机，这台压蜡机为压蜡机的发展奠定了非常坚实的基础。
就目前而言，国外压蜡机的自动化程度远超国内，其主要是因为设备零件模块化，通用性高，自动控制技术也和计算机结合的相当异常紧密，使得性能更加可靠。维护也更加方便快捷，调试工艺参数也非常精准迅速。
而国产自动压蜡机在机械硬件方面还是可以跟上国外的步伐，但是在自动控制系统方面还是缺乏系统化的设计，这就需要我们不断地尝试与改进新的技术，争取追赶上国外的脚步。
2.2 压蜡机的分类
2.2.1中温压蜡机
（1）美、日以及台湾地区主要使用的是双工位液压卧式中温蜡模压蜡机，其由液压系统，压蜡系统，温控系统以及操作系统组成，属于半自动压蜡机。后来这种压蜡机吸收了其他国家的经验，将自动控制系统和工作站分成两个不同的部分，使操作空间变大而操作方便，工作台刚性、硬度得到了很大的改善，使用寿命也得到了增长。并且采用PLC可编程控制器控制，大大减少了故障率。
（2）除了双工位液压卧式中温蜡模压蜡机还有免缸型中温蜡模压蜡机，这种压蜡机不需要使用蜡缸和保温箱，也可以实现连续注蜡。而且其最大的优点就是可以实现膏状注蜡也可以液态注蜡。
（3）大吨位中温蜡模压蜡机。这种机型与上述两种压蜡机机型不同，它一般是用来制作大型模具，其体积大，重量重，在生产的时候也容易制造出大量的噪音和灰尘。但是自动化程度较高，劳动强度低。
2.2.2低温压蜡机
（1）压力罐式蜡模压蜡机
这种机型需要事先将蜡液在其他机械上搅拌好，再将搅拌好的蜡液通多空气压缩技术输送到模具中。其优点是简单易行，投资少，维修方便。但是工人们的劳动强度大，容易受到外界环境的影响，蜡型的质量不稳定，成品率低。
（2）柱塞式蜡模压蜡机
这种压蜡机是在压力罐式蜡模压蜡机的基础上改良出来的，用气缸传动代替原来的空气压缩，可以更加稳定的将蜡液注入蜡模中，避免气泡影响蜡型的最终成型。其特点和压力罐式蜡模压蜡机相似，劳动强度高，效率低下，注蜡时间和蜡模中的压力受人为影响严重。
（3）转盘冷却式压蜡机
这种机型是利用两个巨大的转盘，利用转盘的转动，使蜡型和模具冷却。既可以手动控制也可以实现自动控制。一般多用的于小型的蜡型生产，劳动强度较低，可以保证较高的良品率。
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