CN104325095A - 一种基于 plc的射砂头温度控制系统及方法 - Google Patents

一种基于 plc的射砂头温度控制系统及方法 Download PDF

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查长礼
唐飞
王陈宁
王鹏
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    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
    • B22C19/04—Controlling devices specially designed for moulding machines

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种基于PLC的射砂头温度控制系统。温度控制系统由控制系统、冷却系统组成，所述控制系统由可编程控制器PLC、D/A转换模块、比例控制器依次连接组成；所述冷却系统是由蓄水池、比例泵、进水管路、回水管路依次连接组成的冷却回路；所述比例控制器与所述比例泵连接，所述进水管路成环状缠绕在所述射砂头上。控制系统还包括温度传感器、A/D转换模块，温度传感器设在回水管路上，温度传感器通过A/D转换模块与可编程控制器PLC连接。本发明具有系统结构简单、灵活性好以及较高的可靠性等特点。本发明还包括采用该温度控制系统的控制方法。

Description

一种基于 PLC的射砂头温度控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于PLC的射砂头温度控制系统及方法，属于喷砂铸造领域。
背景技术
覆砂铸造是利用射芯机将覆膜砂射覆在铁型型腔表面的一种铸造造型工艺，因其具有造型精度高，消耗材料少，工艺出品率高，铸造冷却性能优良等优点，被广泛应用于曲轴、阀体及缸体等高质量铸件的大批量生产。我国对覆砂铸造的应用性研究始于70年代初，经过数十年的技术发展和工艺不断提高，就目前来看，与国外运用这一工艺相比，差距很小，特别是近几年，发展非常迅速，主要应用在曲轴、凸轮轴、缸套及托轮等铸件生产。覆砂铸造主要由覆砂造型、固化起模、下芯合箱、浇铸、冷却、开型及铸型清理等组成，而作为影响覆砂铸造生产率的主要因素之一的覆砂造型，也是制约铸造出件率的关键因素。覆砂造型是利用射芯机的射砂头将覆膜砂射覆在铁型型腔表面实现铸件造型，由于射砂头容易受到高温铁型板辐射温度的影响出现温度升高，使覆膜砂在其内部产生结块现象，从而堵塞射砂头，影响造型质量和效率。 
发明内容
为解决射砂头由于温度过高产生堵塞对覆砂造型质量和效率影响技术等问题，本发明提供一种基于PLC的射砂头温度控制系统及方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种基于PLC的射砂头温度控制系统，所述温度控制系统由控制系统、冷却系统组成，所述控制系统由可编程控制器PLC、D/A转换模块、比例控制器依次连接组成；所述冷却系统是由蓄水池、比例泵、进水管路、回水管路依次连接组成的冷却回路；所述比例控制器与所述比例泵连接，所述进水管路成环状缠绕在所述射砂头上。
本发明所述的控制系统还包括温度传感器、A/D转换模块，温度传感器设在回水管路上，温度传感器通过A/D转换模块与可编程控制器PLC连接。
本发明还提供一种基于PLC的射砂头温度控制方法，采用所述的温度控制系统，首先在可编程控制器PLC中设预设温度值；温度传感器检测到的温度信号经过A/D转换模块后反馈进入可编程控制器PLC，预设温度值与反馈值比较、PID运算并生成需要的偏差控制量；再利用D/A转换模块将偏差控制量输出比例控制器，以驱动比例泵的控制；比例泵工作带动冷却系统运作，降低射砂头的温度；温度传感器检测回水管路上的温度，再通过上述方法控制比例泵的运行。
本发明采用外置循环水的方式对射砂头进行实时冷却，且考虑其通用性和适应性，能实现对现场温度实时检测，由控制系统完成恒温控制功能及多工艺控制温度预设功能。同时本发明为外置式，因此不会对射砂机原有的结构功能及精度产生影响，具有系统结构简单、灵活性好以及较高的可靠性等特点。
附图说明
图1为本发明的温度控制系统的结构示意图。
图2为本发明的温度控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示：本发明的一种基于PLC的射砂头温度控制系统，所述温度控制系统由控制系统1、冷却系统2组成，所述控制系统由可编程控制器PLC 11、D/A转换模块12、比例控制器13依次连接组成；所述冷却系统2是由蓄水池21、比例泵22、进水管路23、回水管路24依次连接组成的冷却回路；所述比例控制器13与所述比例泵22连接，所述进水管路23成环状缠绕在所述射砂头3上。
本发明的温度控制系统运行时，可编程控制器PLC 11发出指令信号，经过D/A转换模块12、比例控制器13控制冷却系统上的比例泵22运行，在比例泵22作用下从蓄水池21中抽取冷却水，冷却水由进水管路23经过依附在射砂头3外表面的进水管路23将射砂头3的热量带走，以实现降温功能。
进一步地，本发明所述的控制系统1还包括温度传感器14、A/D转换模块15，温度传感器14设在回水管路24上，温度传感器14通过A/D转换模块15与可编程控制器PLC 11连接。
为更好地提高射砂头3的冷却效果，先在可编程控制器PLC 11设置预设温度值，采用回水管路24上安装温度传感器14的方式，对回路温度进行检测并通过通过A/D转换模块15反馈至可编程控制器PLC 11，预设温度值与反馈值比较、PID运算并生成需要的偏差控制量，再利用D/A转换模块12将偏差控制量输出比例控制器13，以驱动比例泵22的控制，以实现温度的闭环控制。
为了更好的实现上述目的，本发明还提供一种基于PLC的射砂头温度控制方法，在可编程控制器PLC中设预设温度值；温度传感器检测到的温度信号经过A/D转换模块后反馈进入可编程控制器PLC，预设温度值与反馈值比较、PID运算并生成需要的偏差控制量；再利用D/A转换模块将偏差控制量输出比例控制器，以驱动比例泵的控制；比例泵工作带动冷却系统运作，降低射砂头的温度；温度传感器检测回水管路上的温度，再通过上述方法控制比例泵的运行。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于PLC的射砂头温度控制系统，其特征在于：所述温度控制系统由控制系统（1）、冷却系统（2）组成，所述控制系统（1）由可编程控制器PLC（11）、D/A转换模块（12）、比例控制器（13）依次连接组成；所述冷却系统（2）是由蓄水池（21）、比例泵（22）、进水管路（23）、回水管路（24）依次连接组成的冷却回路；所述比例控制器（13）与所述比例泵（22）连接，所述进水管路（23）成环状缠绕在所述射砂头（3）上。
2.如权利要求1所述的基于PLC控制射砂头温度的自动控制系统，其特征在于：所述控制系统（1）还包括温度传感器（14）、A/D转换模块（15），温度传感器（14）设在回水管路（24）上，温度传感器（14）通过A/D转换模块（15）与可编程控制器PLC（11）连接。
3. 一种基于PLC的射砂头温度控制方法，采用如权利要求1所述的温度控制系统，由特征在于，首先在可编程控制器PLC中设预设温度值；温度传感器检测到的温度信号经过A/D转换模块后反馈进入可编程控制器PLC，预设温度值与反馈值比较、PID运算并生成需要的偏差控制量；再利用D/A转换模块将偏差控制量输出比例控制器，以驱动比例泵的控制；比例泵工作带动冷却系统运作，降低射砂头的温度；温度传感器检测回水管路上的温度，再通过上述方法控制比例泵的运行。
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