基于PLC在注塑机控制系统中的应用1(4)

2019-06-05 09:35

图3-1b:

CN1C1C2GNDR1R2R3VORSA1A2L1L2

运行待机控制信号限幅电位器电源报警380V AC③手动及自动组合接线图

说明:用手动电位器控制时,仅需要把图中单刀 双掷开关拨向手动电位器中心抽头即可,此时电力调整器的输出只受手动电位器控制,而与控制信号无关。 图3-1c:

CN1

C1C2GNDR1R2R3VORSA1A2L1L2电源运行控制信号手动电位器待机报警380V AC

④手动与带限幅功能的自动控制接线图 说明:该图是图2、3组合接线方式。 图3-1d:

C1C2 GNDR1

控制信号

⑤限流功能接线图

说明:1.恒流工作模式下不需要该电位器。

2.普通限流时,若负载调节需要更平滑须使用多圈电位器。

图3-1e:

限幅CN1R2R3VORSA1A2L1L2电源运行待机报警380V AC手动电位器CN1C1C2GNDR1R2R3VORSA1A2L1L2电源控制信号限流电位器14

报警380V AC

(3)调功器的使用说明

① 图中的控制信号请注意正、负极性,若接反可能会导致小信号时满输出。 ② 图中电源为380V 50Hz交流,可接三相中任意两相。

③ CN1-8外接开关作为起停开关。开路时为运行,短路时为待机状态(无输出)。强烈建议感性负载调压过程的起动和停止应先将起停开关置于待机位置,当电源供电接通后起停开关置于运行位置。结束时,应先将起停开关置于待机位置,使调压器缓关断后再断电。

3.3.2温度传感器的选型

温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。在半导体技术的支持下,相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。热电偶属于接触式温度测量仪表是工业生产中最常用的温度检测仪表之一。其特点为测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响,测量范围广,构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。热电偶是一种感温元件, 它能将温度信号转换成热电势信号, 通过与电气测量仪表的配合, 就能测量出被测的温度。热电偶测温的基本原理是热电效应。

标准化热电偶,按IEC国际标准生产。热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉价金属热电偶。

S分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1400℃,短期1600℃。在所有热电偶中,S分度号的精确度等级最高,通常用作标准热电偶;

R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右,其它性能几乎完全相同; B分度号在室温下热电动势极小,故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃,短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用,也可在真空条件下短期使用。

N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强,热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好,耐核辐照及耐低温性能也好,可以部分代替S分度号热电偶; K分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1000℃,短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛;

E分度号的特点是在常用热电偶中,其热电动势最大,即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,使用温度0-800℃;

J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃),也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃),并且耐H2及CO气体腐蚀,多用于炼油及化工;

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T分度号的特点是在所有廉价金属热电偶中精确度等级最高,通常用来测量300℃以下的温度。

由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热 电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。冷端温度补偿器的型号应与热电偶的型号相符,并在规定温度范围内使用; 冷端温度补偿器与热电偶连接时极性不能接错; 根据补偿器的平衡点温度调整仪表起始点,使指针批示在平衡点温度; 具有自动补偿机构的显示仪表不安装补偿器;补偿器必须定期检查和检定。

根据说明,本课题将采用安徽天康生产的K型热电偶传感器RNG-430,测温范围0-800℃,适合高温高压场所的温度测量与控制。 3.3.3液压阀控制阀的选型

液压控制阀(简称液压阀)是液压系统中的控制元件,用来控制液压系统中流体的压力、流量及流动方向,从而使之满足各类执行元件不同动作的要求。液压控制阀按其作用可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类,相应地可由这些阀组成三种基本回路:方向控制回路、压力控制回路和调速回路。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。按控制方式的不同,液压阀又可分为普通液压控制阀、伺服控制阀、比例控制阀。根据安装形式不同,液压阀还可分为管式、板式和插装式等若干种。

本课题中用到的液压控制阀包括能完成模具开/合、注射台进/退、顶杠顶出/复位电磁换向阀3个,注射杠注射的直通单向阀1个,油路压力控制的溢流阀1个。经过比较,决定对液压控制阀的选择如下: 24EO-B6H-T型二位四通换向阀3个, A-Ha10L型单向阀1个,YF-L8H1-S型溢流阀。 3.3.4液压马达的选型

液压马达是指输出旋转运动的,将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件,向任何一种液压泵输入工作液体,都可使其变成液压马达工况;反之,当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时,也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。

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液压马达按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调节(调速及换向)灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式,此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大,所以又称为低速大转矩液压马达。

本课题中用到一个完成注射杠预塑动作的液压马达,经过比较,决定选用XHM2-150型液压马达。 3.3.5液压泵电机选型

油泵电机是注塑机的动力的来源,主要从选用的电动机的功率、工作电压、种类、型式及其保护电器考虑。

根据实际生产中的需要,这里选用Y160L-4,额定功率为15KW,额定电压为380V,电流为30A,额定转速为1480rpm。电机采用星三角起动方式,降低启动电流对电网的冲击,使电机启动平稳。油泵电机启动电路如图3-2所示。

L1L2L3QSFUKMU1V1W1KM1MU2V2W2KM2图3-2 油泵电机启动电路

3.3.6热继电器

热继电器的种类很多,应用最广泛的是基于双金属片的热继电器,其主要由热元件、双金属片、触头三部分组成。双金属片是热继电器的感应元件,它由两种不同线膨胀系

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数的金属机械辗压而成。

热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器,在电路中作电动机的过载保护。电动机在实际运行中,常遇到过载情况,过载时间长时,绕组温升超过了允许值是将会加剧绕组绝缘老化,缩短电机的使用年限,严重时甚至会使电机绕组烧坏。因此,凡电机长期运行时,都需要对其过载提供保护装置。

选用热继电器主要应考虑的因素有:额定电流或热元件的整定电流要求均应大于被保护电路或设备的正常工作电流。作为电动机保护时,要考虑其型号、规格和特性、正常启动时的启动时间和启动电流、负载的性质等。在接线时对星型联结的电动机,应选择带断相保护的热继电器。所选用的热继电器的整定电流通常与电动机的额定电流相等。在此系统中选用JR16-20型的热继电器。 3.3.7触摸屏

触摸屏作为一种新的电脑输入设备,是目前最简单的、方便、自然的一种人机交互方式,它可以用来监控系统的运行情况、发出相关命令、显示设定比例、实际流量等,这里考虑到与三菱系列PLC的通信,应选用三菱F940GOT触摸屏,它是用RS-422连接器与PLC进行通信,完成数据的传送。 3.3.8中间继电器

选择中间继电器时,首先要注意的线圈电流的种类(是交流还是直流),其线圈的电压或电流应满足电路的要求。另外,触头的数量与容量(额定电压电流)应满足控制电路的要求,本系统选用JZ15D-44,额定工作电压为AC380V。 3.3.9行程开关

行程开关是实现行程控制的小电流(5A以下)的主令电器,它是利用机械运动部件的碰撞使触头动作,即将机械信号转换为电信号,通过控制其他电器来控制运动部件的行程大、运动方向或限位保护。

选择行程开关是应考虑几点:第一,根据使用场合和控制对象来确定行程开关的种类;第二,根据使用的环境条件,选择开启式或保护式等防护形式;第三,根据控制电路的电压和电流选择系列;第四,根据生产机械的运动特征,选择行程开关的结构形式。 3.3.9接触器

接触器是指工业电网中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统(铁心,静铁心,电磁线圈)触头系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后,会产生很强的磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触头动作:常闭触头断开;常开触头闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触头复原:常闭触头闭合;常开触头断开。在工业电气中,接触器的型号很多,电流在5A-1000A的不等,其用处相当广泛。因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流

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