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tia portal数字化离心机在大型缸套铸造生产中的应用

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1、TIA Portal 数字化离心机在大型缸套铸造生产中的应用张广明扬州五亭桥缸套有限公司摘要：本文结合我国内燃机缸套铸造生产过程中状况, 利用 TIA Portal V14 软件, 详细介绍了 SIMATIC S7-1512C PLC、SIMATIC Win CC、及 SINAMICS G120 驱动系统, 利用 PROFINET 总线技术应用于内燃机缸套离心铸造机设备。关键词：缸套; 离心机; TIA Portal; PROFINET; Abstract： Combined with the situation in the production process engine cylinder casting in China, this paper uses TIA Portal V14 software to introduce the SIMATIC SIMATIC S7-1512 C PLC, SIMATIC Win CC, and SINAMICS G120 drive system in detail and uses PROFINET bus technol

2、ogy in cylinder liner centrifugal casting machine equipment.Keyword： cylinder liner; centrifuge; TIA Portal; PROFINET; 0 引言随着社会的发展和进步, 市场在对缸套品质要求越来越高, 传统的离心机控制模式越来越不适应缸套毛坯生产的需求, 尤其大型柴油机缸套工艺控制要求高, 传统的离心机对模具及毛坯成型过程中温度, 冷却水的流量及比热容等关键控制因素难以采集及保存, 控制手段比较单一, 容易造成产品的一致性差、毛坯废品率高等多种情况的发生。选择最合适的毛坯铸造工艺控制手段, 采用先进自动化、智能化、网络化等数字化离心铸造机设备, 利用数字化离心机的可靠性、先进性来保证大缸套工艺参数和工艺流程的实现, 也是当前我国缸套铸造行业中迫在眉睫的问题。1 TIA Portal V14 简介TIA Portal V14 又称博途 V14 软件, 是一款由西门子打造的数字化工业自动化组态软件, 主要含四个部分:SIMATIC 控制器软件是 STEP7 V14、用于可视化软件组态所有面板

3、和 PC 或数据采集与监视控制系统是 Win CC V14、变频器驱动类组态软件是 Startdrive Standalone V13、组态仿真软件是 PLCSIM V13。2 离心机铸造介绍离心铸造是利用离心力的作用进行铸造的方法, 在内燃机缸套毛坯生产中得到广泛应用。在离心铸造中影响缸套的质量主要因素有:模具温度、铁水的浇铸温度、主轴转速以及冷却水冷却速率, 这就要求我们对缸套毛坯生产过程中冷却间隔、冷却时间、保温时间及运行节拍等进行有效的控制。铸造仿真软件提供了组织晶粒、石墨形态、提高硬度和力学性能可以通过对模具材料、离心机转速、模具温度、浇注工艺的控制等工艺参数进行合理选取实现, 减少浇注试验缸套毛坯工艺验证的过程, 为我们提高毛坯的质量提供了理论保证。3 SIMATIC S7-1512C PLC 设备组态SIMATIC 控制器作为全集成自动化的核心, 是适用于生产、过程和综合工业中所有领域的统一、客户化的自动化控制器。能够经济灵活地实现工厂机器和设备的自动化, 是能适应各个应用领域的自动化控制方案。(1) 先点击创建新项目, 项目名称随意, 路径随意。(2) 然后双击组态设备

4、, 点击“添加新设备”。(3) PLC_1 是已添加的设备、点击“控制器”选 CPU1512C-1PN 型号如图 1 所示, 点击添加。图 1 下载原图4 配置网络TIA Portal V14 软件中 PROFINET 依靠其灵活性强、组态效率高、物理接口相同, 可以无缝连接到工厂 ERP 系统, 实现了工业控制系统的一网到底。PROFINET 的应用不仅缩短了工业控制系统设计时间、也大大提高了工业网络的抗干扰性能、降低了工业控制成本, 还大大提高了缸套铸造生产设备的稳定性, 同时为工厂实现数字化奠定了设备基础。(1) 按照上面的方法, 继续添加现场控制的触摸屏、G120 变频器及远程进行工艺数据记录及控制的上位机。(2) 双击 PLC_1 的设备组态, 开始配置网络。用鼠标直接点击触摸屏、G120 及PC 机网络端口, 并把它们拖拽连接起来, 很方便实现网络通信连接。图 2、图3 是配置网络视图及网络拓扑图。5 S7-1500、HMI 及上位机软件编程(1) 在 PLC1 下方、双击“程序块”中的 Main 就可以开始梯形图及其他语言进行编程, 见图 4。(2) 同样, 在 HMI1

5、下方、双击“画面”就可以组态离心机设备画面, 其画面功能可以直接拖拽到上位机的 Win CC 组态画面中, 大大缩短了设计时间, 见图5。图 2 网络视图下载原图图 3 拓扑视图下载原图(3) 上位机设置, 打开网络和共享中心, 点击以太网或者本地连接, 然后点击属性, 双击 TCP/IPV4 协议, 就可以查看并修改计算机的 IP 地址。6 总结以上三台大型缸套铸造离心机对温度, 流量及压力三大工业控制因素进行了模拟量采集及记录, 为探讨工艺控制技术人员提供了有效数据, 使用以来效果非常好。我国内燃机铸造的发展必然走数字化工厂之路, 而数字化的内燃机铸造厂离不开先进智能数字化的铸造装备, 以上是个人在工作中的设计过程, 希望对大家有借鉴意义。图 4 下载原图图 5 下载原图参考文献1刘国海, 李康吉, 薛文平, 等.现场总线 PROFINETM.电子工业出版社, 2007, 09. 2崔坚.SIMATIC S7-1500 与 TIA 博途软件使用指南M.机械工业出版社, 2016, 03. 3张忠权.SINAMICS G120 变频控制系统实用手册M.机械工业出版社, 2016, 09.

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