CN106311971A - 混砂机液料控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混砂机液料控制系统，包括液料控制与检测系统和液料输送系统，其中，液料输送系统包括：树脂液料输送管路以及用于输送不同固化剂的固化剂输送管路，每条固化剂输送管路中和树脂液料输送管路中均设置有泵，液料控制与检测系统包括：用于采集硅砂实际温度的温度传感器；接收温度传感器的温度信号、将实际温度与预设温度范围进行比较并基于比较结果控制所有泵的转速的PLC控制器。本发明的目的在于克服现有技术中操作者无法及时跟进砂温调整加入的固化剂的酸值的问题，提供一种能够自动调整固化剂酸值，确保型砂质量的稳定的系统。

Description

混砂机液料控制系统

技术领域

本发明涉及在一种自动化控制系统，更具体地，涉及一种混砂机液料控制系统。

背景技术

砂温是影响型砂可操作时间的主要因素，不同的砂温对固化剂酸值高低的要求是不同的。因此，就产生了因砂温已经变化，但操作者未能及时调整加入的固化剂的酸值，导致型砂质量下降的问题。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于克服现有技术中操作者无法及时跟进砂温调整加入的固化剂的酸值的问题，提供一种能够自动调整固化剂酸值，确保型砂质量的稳定的系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种混砂机液料控制系统，包括液料控制与检测系统和液料输送系统，其中，液料输送系统包括：树脂液料输送管路以及用于输送不同固化剂的固化剂输送管路，每条固化剂输送管路中和树脂液料输送管路中均设置有泵；液料控制与检测系统包括：用于采集硅砂实际温度的温度传感器；接收温度传感器的温度信号、将实际温度与预设温度范围进行比较并基于比较结果控制所有泵的转速的PLC控制器。

根据本发明，PLC控制器构造成：在实际温度超过预设温度范围时调节所有泵的转速；否则保持所有泵的转速。

根据本发明，PLC控制器构造成：在实际温度超过预设温度范围时调节所有泵的转速以调节不同固化剂混合后的酸值。

根据本发明，在PLC控制器与所有泵之间串联有用于控制所有泵的转速的变频器。

根据本发明，在所有固化剂输送管路中以及树脂液料输送管路中均串联有流量计，其中，所有流量计均与PLC控制器信号连通以向PLC控制器反馈每条管路中的流体流量。

根据本发明，所有固化剂输送管路的末端均连接至固化剂缓冲器。

根据本发明，所有固化剂输送管路的首端均连接至容纳有不同固化剂的液料桶。

根据本发明，在每条固化剂输送管路中的流量计的下游设置有与流量计连通的三通阀，三通阀还与固化剂缓冲器以及液料桶连通。

根据本发明，树脂输送管路的首端连接至容纳有树脂的液料桶。

根据本发明，在树脂输送管路中的流量计的下游设置有与流量计连通的三通阀，三通阀还与容纳有树脂的液料桶以及机头连通。

根据本发明，液料控制与检测系统还包括与PLC控制器通过MPI电缆进行通信连接的触摸屏。

本发明的有益效果在于：

(1)通过在本发明中的混砂机液料控制系统中设置液料控制与检测系统和液料输送系统，可以实现根据设定的型砂可操作时间，利用传感器检测到的砂温自动调整固化剂的加入量，达到自动调整固化剂酸值的目的，确保了型砂质量的稳定。

(2)通过在液料控制与检测系统中设置PLC控制器，可操作时间可通过手动按钮选择或者固化到PLC软件中，实现了对不同种类型砂的固化剂酸值随砂温变化的控制。

(3)通过在液料输送系统中设置用于驱动液料流动的泵，可实现通过调节泵的转速来调节液料管路中液料的流量，从而调整输送至机头液料的配比，此外，当液料管路中有气泡时，可通过手动开启液料泵排除液料管路中的气体，进一步确保了型砂质量的稳定。

(4)通过在混砂机液料控制系统的液料输送管路中设置与PLC控制器信号连通的流量计，流量计通过对流出的固化剂量和树脂量的监控，并将监控信息反馈给PLC控制系统，实现固化剂和树脂加入量的闭环控制。此外，混砂机在开动中，当流量计检测到无液料时，PLC会作为一个故障进行输出，提醒操作者。

(5)通过在所有固化剂输送管路的末端连接至固化剂缓冲器，可以实现不同固化剂通过液料管路同时到达固化剂缓冲器，混合得到理想的酸值时再输送至机头，保证了型砂质量的稳定。

(6)通过在每条液料管路中的流量计下游设置三通阀，当混砂机不工作时，液料可通过三通阀利用液料管路返回到液料桶，从而避免由于空气导致液料断流影响型砂的质量。

(7)在液料控制与检测系统中设置与PLC控制器信号连通的触摸屏，实现了人机交互功能，为操作提供了便利。

(8)为确保可操作时间的恒定，根据建立的砂温与A和B固化剂的配比关系，自动调节A和B固化剂流量。

附图说明

图1是混砂机液料控制系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种混砂机液料控制系统，该系统包括液料控制与检测系统和液料输送系统，其中，液料输送系统包括：树脂液料输送管路以及用于输送不同固化剂的固化剂输送管路，每条固化剂输送管路中和树脂液料输送管路中均设置有泵。液料控制与检测系统包括：用于采集硅砂实际温度的温度传感器；接收温度传感器的温度信号、将实际温度与预设温度范围进行比较并基于比较结果控制所有泵的转速的PLC控制器。

更具体地，在一个优选的实施例中，PLC控制器构造成：在实际温度超过预设温度范围时调节所有泵的转速；否则保持所有泵的转速。

进一步优选地，PLC控制器还被构造成：在实际温度超过预设温度范围时调节所有泵的转速以调节不同固化剂混合后的酸值。

此外，在PLC控制器与所有泵之间串联有用于控制所有泵的转速的变频器。并且在所有固化剂输送管路中以及树脂液料输送管路中均串联有流量计。其中所有流量计均与PLC控制器信号连通以向PLC控制器反馈每条管路中的流体流量。

在其他可选的实施例中，所有固化剂输送管路的末端均连接至固化剂缓冲器。所有固化剂输送管路的首端均连接至容纳有不同固化剂的液料桶。在每条固化剂输送管路中的流量计的下游设置有与流量计连通的三通阀，三通阀还与固化剂缓冲器以及液料桶连通。另外，树脂输送管路的首端连接至容纳有树脂的液料桶。在树脂输送管路中的流量计的下游设置有与流量计连通的三通阀，三通阀还与容纳有树脂的液料桶以及机头连通。在优选的实施例中，液料控制与检测系统还包括与PLC控制器通过MPI电缆进行通信连接的触摸屏。

现参照附图对本发明的混砂机液料控制系统进行描述。图1示出了混砂机液料控制系统1的一个实施例的结构示意图。

如图1所示，以液料控制系统包括固化剂A和固化剂B为实例进行描述。应当理解的是，固化剂A和固化剂B可以为能够与树脂液反应以使其固化的任何适当的固化剂。并且固化剂A设定为相比于固化剂B具有相对较高的酸值，即，不论固化剂A和固化剂B如何选择，只需使得二者酸值之间存在相对高低不同即可，本发明不局限于此。

该混砂机液料控制系统1包括液料控制与检测系统2和液料输送系统3，其中，液料输送系统包括：树脂液料输送管路以及用于输送固化剂A的固化剂A输送管路和用于输送固化剂B的固化剂B输送管路，每条固化剂A输送管路、固化剂B输送管路以及树脂液料输送管路中均设置有泵，分别为固化剂A泵，固化剂B泵以及树脂泵，可通过分别调节对应的泵的转速来调节液料管路中固化剂A、固化剂B以及树脂的流量，从而调整输送至机头的固化剂和树脂的配比。此外，当液料管路中有气泡时，可通过手动开启液料泵排除液料管路中的气体，进一步确保了型砂质量的稳定。

液料控制与检测系统包括：用于采集硅砂实际温度的温度传感器4，接收来自温度传感器4的温度信号、并且将实际温度与预设温度范围进行比较并基于比较结果控制所有泵的转速的PLC控制器5，其中，预设温度范围根据型砂可操作时间确定，当为了保证型砂质量稳定确定好可操作时间时，该可操作时间就会对应一个温度区间，即以上所述的预设温度范围，在此预设温度范围内的砂温都不会对型砂可操作时间造成影响，从而不会影响型砂质量的稳定；然而任何高于此预设温度范围的最高温度的砂温可导致型砂可操作时间的变化，低于此预设温度范围的最低温度的砂温也可能导致可操作时间的变化。通过在本发明中的混砂机液料控制系统中设置液料控制与检测系统和液料输送系统，可以实现根据设定的型砂可操作时间，利用传感器检测到的砂温自动调整固化剂的加入量，达到自动调整固化剂酸值的目的，确保了型砂质量的稳定。

具体地，如图1所示，PLC控制器5构造成在实际温度超过预设温度范围时调节所有泵的转速，从而调节不同固化剂混合后的酸值，否则保持所有泵的转速。即：当PLC控制器5接收的来自温度传感器4检测的实际砂温不在上述预设温度范围内时，即实际砂温高于上述预设温度范围的最高温度或低于上述温度范围的最低温度时，PLC控制器基于其自带的或内部预先设定的判定算法控制泵的转速，从而调节液料管路液料的液体流量，当不同固化剂管路中的液体流量由于泵的转速改变被调整时，那么不同固化剂混合后的酸值也将会改变。当PLC控制器接收的来自温度传感器检测的实际砂温在上述预设温度范围内时，PLC控制器保持所有泵的当前转速不变。

通过在液料控制与检测系统中设置PLC控制器，可操作时间可通过手动按钮选择或者固化到PLC软件中，实现了对不同种类型砂的固化剂酸值随砂温变化的控制。此处应当指出的是，如上所述的PLC控制器基于其自带的或内部预先设定的判定算法控制泵的转速指的是：对应于可操作时间的砂温预设在PLC控制器5中并且砂温与固化剂酸值存在比例关系。换句话说，可操作时间-砂温-A、B固化剂配比-A、B固化剂混合后酸值之间存在比例关系；而这种比例关系是设定在PLC中的内置算法或者自带算法，并且这种算法会根据所需可操作时间、使用的PLC控制器不同、砂温不同、固化成型后成品质量等各种因素而在不同PLC控制器中存在一定差异，本领域技术人员能够了解这是可以根据具体使用情况而定的。

在一个具体的实施例中，如图1所示，在PLC控制器5与所有泵之间串联有变频器，此变频器能够接收来自PLC控制器的控制信号，并根据此控制信号改变输入至所有泵的频率，从而改变泵的转速。此处应当理解，任何合适的能够实施PLC控制器改变泵的转速的方式或设备(例如，可通过变压器实施)都适用于本实施例，本发明不局限于此。

在一个优选的实施例中，如图1所示，在所有固化剂输送管路，即固化剂A输送管路和固化剂B输送管路中以及树脂液料输送管路中分别串联有固化剂A流量计、固化剂B流量计以及树脂流量计，每个流量计分别设置在每条对应的液体管路中各个对应的泵的下游处，其中，所有流量计与PLC控制器信号连通以向PLC控制器反馈每条管路中的流体流量。通过在混砂机液料控制系统的液料输送管路中设置与PLC控制器信号连通的流量计，流量计通过对流出的固化剂量和树脂量的监控，并将监控信息反馈给PLC控制系统，实现固化剂和树脂加入量的闭环控制。此外，混砂机在开动中，当流量计检测到无液料时，PLC会作为一个故障进行输出，提醒操作者。

优选地，在图1所示的实施例中的固化剂A和固化剂B液料管路的末端均连接至固化剂缓冲器6，即固化剂A和固化剂B通过液料管路同时在固化剂缓冲器6中混合，达到期望的固化剂酸值后再输送至机头，从而进一步保证了型砂质量的稳定。

在如图1所示的实施例中，该混砂机液料控制系统的液料输送系统中还包括容纳有不同固化剂和/或树脂的液料桶，所有液料桶均安置在各自对应的输送管路的首端，为整个输送管路提供固化剂和/或树脂。

更加优选的，如图1所示，在每条固化剂A输送管路和固化剂B输送管路中的固化剂A流量计和固化剂B流量计的下游分别设置有与固化剂A流量和固化剂B流量计通过液料管路连通的固化剂A三通阀和固化剂B三通阀，每个上述三通阀的另外两阀分别连通至固化剂缓冲器以及对应的固化剂A液料桶和固化剂B液料桶。此外，如图1所示，在树脂输送管路中的树脂流量计的下游也同样设置有与树脂流量计连通的树脂三通阀，树脂三通阀的另外两阀分别连接至树脂液料桶以及机头。对于固化剂A液料管路，当混砂机工作时，固化剂A三通阀与固化剂A流量计连通的阀以及与固化剂缓冲器连接的阀打开，而固化剂A三通阀与固化剂A液料桶连通的阀闭合，使得固化剂A从固化剂A液料桶顺利地流通至固化剂缓冲器，在混砂机不工作时，固化剂A三通阀与固化剂A液料桶连通的阀打开，与固化剂缓冲器连通的阀关闭，从而将固化剂A通过液料管路返回到固化剂A液料桶，对于固化剂B液料输送管路也是同样的原理。对于树脂液料管路而言，当混砂机工作时，树脂三通阀与树脂流量计连通的阀以及与机头连接的阀打开，而树脂三通阀与树脂液料桶连通的阀闭合，使得树脂从树脂液料桶顺利流通至机头，在混砂机不工作时，树脂三通阀与树脂液料桶连通的阀打开，树脂三通阀与机头连通的阀闭合，从而将树脂通过液料管路返回到树脂液料桶。本发明通过在每条液料管路中的流量计下游设置三通阀，当混砂机不工作时，液料可通过三通阀利用液料管路返回到液料桶，从而避免由于空气导致液料断流影响型砂的质量。

在一个优选的实施例中，液料控制与检测系统还包括与PLC控制器通过MPI电缆进行通信连接的触摸屏，触摸屏可实现人机交互，可通过RS485通信方式向PLC中输入控制参数，同时能够在触摸屏上显示PLC通过控制参数计算出来的结果。

综上所述，图1所示的实施例的具体实施方式为：

首先，将编写校验过的PLC程序写入PLC控制器；

其次，按照图1所示的结构将系统的各个硬件间进行电连接，连接完毕后进行导通测试、绝缘电阻测试及通讯测试；

第三，通过触摸屏将需要的工艺参数输入；

第四，启动整个系统，温度传感器对砂温进行实时监测并将检测到的砂温反馈到系统中与设定的砂温进行比对，当砂温超过设定的温度范围时，根据PLC软件程序中设定的计算方法，开始计算当下砂温需要调整的固化剂量，并将计算出来的固化剂量转变为控制相应变频器的电流信号，变频器驱动对应的电机转动以驱动泵转动，启动液料输送系统，实现固化剂酸值随砂温变化的实时调整。流量计通过对流出的固化剂量和树脂量的监控，并将监控信息反馈给PLC控制系统，实现固化剂和树脂加入量的闭环控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种混砂机液料控制系统，其特征在于，包括液料控制与检测系统和液料输送系统，

其中，所述液料输送系统包括：树脂液料输送管路以及用于输送不同固化剂的固化剂输送管路，每条所述固化剂输送管路中和所述树脂液料输送管路中均设置有泵，

所述液料控制与检测系统包括：用于采集硅砂实际温度的温度传感器；接收所述温度传感器的温度信号、将所述实际温度与预设温度范围进行比较并基于比较结果控制所有所述泵的转速的PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

所述PLC控制器构造成：在所述实际温度超过所述预设温度范围时调节所有所述泵的转速；否则保持所有所述泵的转速。

3.根据权利要求2所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

所述PLC控制器构造成：在所述实际温度超过所述预设温度范围时调节所有所述泵的转速以调节所述不同固化剂混合后的酸值。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

在所述PLC控制器与所有所述泵之间串联有用于控制所有所述泵的转速的变频器。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

在所有所述固化剂输送管路中以及所述树脂液料输送管路中均串联有流量计，

其中，所有所述流量计均与所述PLC控制器信号连通以向所述PLC控制器反馈每条管路中的流体流量。

6.根据权利要求5所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

所有所述固化剂输送管路的末端均连接至固化剂缓冲器。

7.根据权利要求6所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

所有所述固化剂输送管路的首端均连接至容纳有不同固化剂的液料桶。

8.根据权利要求7所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

在每条所述固化剂输送管路中的流量计的下游设置有与流量计连通的三通阀，所述三通阀还与所述固化剂缓冲器以及液料桶连通。

9.根据权利要求8所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

所述树脂输送管路的首端连接至容纳有树脂的液料桶。

10.根据权利要求9所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

在所述树脂输送管路中的流量计的下游设置有与流量计连通的三通阀，所述三通阀还与所述容纳有树脂的液料桶以及机头连通。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的混砂机液料控制系统，其特征在于，

所述液料控制与检测系统还包括与所述PLC控制器通过MPI电缆进行通信连接的触摸屏。