CN201410556Y - 铸铁管生产设备用全自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种铸铁管生产设备用全自动控制装置，是采用可编程序可控制器(PLC控制主站)，通过所设置的多个编码器、红外温度传感器、压力传感器等装置，对主机、浇包、拔管机、冷却系统、管模旋转主电机、液压油泵电机、浇包油泵电机、孕育剂播撒电机、芯架、拔管钳头、接管装置、挡管装置、自动称量装置实现全自动闭环控制、无人化操作，克服人工操作所带来的种种弊病，产品质量可靠，可明显提高工作效率、降低工作强度。一种铸铁管生产设备用全自动控制装置，设有PLC控制主站，与PLC控制主站相接有按钮、指示灯，其特征在于：PLC控制主站与主机行走比例伺服阀相接，主机行走比例伺服阀控制主机行走油缸，与主机行走油缸通过相接的编码器A与PLC控制主站相接。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种铸铁管生产用装置，尤其是一种自动化程度高、产品质量可靠、可明显提高工作效率、降低工作强度的铸铁管生产设备用全自动控制装置。
背景技术：
目前，铸铁管生产大多都是采用离心浇注的方法，即将高温融化的铁水置入管模内，通过高速旋转管模的离心力在管模内壁上形成铸铁管坯，经冷却而成。现有铸铁管生产设备包括由油缸驱动的浇注铁水用浇包、由油缸驱动的主机(离心机)、控制管模旋转的电机、位于主机端头由油缸驱使上下摆动的芯架、冷却系统、由油缸驱动的拔管机、由气缸驱动涨开的位于拔管机前端的拔管钳、由油缸驱动的接管装置、挡管装置、自动称量装置及液压油泵电机、浇包油泵电机、孕育剂播撒电机等。工艺流程是：主机向上朝浇包处行走，控制管模旋转的电机开始启动且高速旋转，同时控制拔管机向主机方向运动，当主机行走到一定位置，控制浇包开始倾倒铁水，当浇包由高速变为正常浇注速度倾倒时，孕育剂播撒电机动作，开始播撒孕育剂；此时拔管机已走到离主机较近的地方停止，等待主机下行；当主机上行到上限位且铁水已经流到承口处，主机便开始下行，在插口处停止0.5～2秒再加速到下限；冷却系统对主机进行冷却，控制管模旋转的电机将变成低速旋转，同时芯架由油缸驱动而打开，拔管钳伸进管模，由气缸驱动涨开，当撑到管子后拔管机下行、拔管。开始脱膜时拔管的速度较慢，以防止管子脱落，当管子确已脱模后，拔管钳快速向后移动，到设定位置后，接管装置下来接管，挡管装置下来挡管并将管子移到称量装置进行称量；此后各装置回位，开始进行下一循环。由于现有生产设备的控制装置属于开环控制，很多生产环节都需要人工控制，如浇包动作(翻包)、主机下行、拔管机下行(拔管钳伸出)、主机上行等等。人工控制不仅降低工作效率、影响产品质量，更主要的是工人劳动强度高，而且现场操作条件差、危险性高。
发明内容：
本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种自动化程度高、产品质量可靠、可明显提高工作效率、降低工作强度的铸铁管生产设备用全自动控制装置。
本实用新型的技术解决方案是：一种铸铁管生产设备用全自动控制装置，设有PLC控制主站，与PLC控制主站相接有按钮、指示灯，其特征在于：
PLC控制主站与主机行走比例伺服阀相接，主机行走比例伺服阀控制主机行走油缸，与主机行走油缸通过相接的编码器A与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与浇包比例伺服阀相接，浇包比例伺服阀控制浇包油缸，与浇包油缸相接的编码器B与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与拔管机行走比例伺服阀相接，拔管机行走比例伺服阀控制拔管机行走油缸，与拔管机行走油缸相接的编码器C与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与循环水泵、电动蝶阀及流量计相接；
PLC控制主站与管模旋转主电机变频器相接，管模旋转主电机变频器的输出与管模旋转主电机相接，与管模旋转主电机相接的编码器D与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与液压油泵电机、浇包油泵电机、孕育剂播撒电机相接；
PLC控制主站通过芯架摆动控制阀与芯架摆动油缸相接；
PLC控制主站通过拔管钳头涨开气阀与拔管钳头涨开气缸相接；
PLC控制主站与设置在拔管钳上的压力传感器相接；
PLC控制主站与设置在浇包处的红外温度传感器A相接；
PLC控制主站与设置承口处的红外温度传感器B相接；
PLC控制主站通过接管控制阀与接管油缸相接；
PLC控制主站通过挡管控制阀与挡管油缸相接；
PLC控制主站与自动称量装置相接。
本实用新型是采用可编程序可控制器，通过所设置的多个编码器、红外温度传感器、压力传感器等装置，实现对生产设备的全自动闭环控制、无人化操作，克服人工操作所带来的种种弊病，产品质量可靠，可明显提高工作效率、降低工作强度。
附图说明：
图1是本实用新型实施例的电路原理框图。
具体实施方式：
下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示：设有PLC控制主站，可采用现有的大容量、高速度可编程序控制器，与PLC控制主站相接有控制按钮、指示灯。
PLC控制主站与主机行走比例伺服阀相接，主机行走比例伺服阀控制主机行走油缸，与主机行走油缸相接的编码器A与PLC控制主站相接；PLC控制主站与浇包比例伺服阀相接，浇包比例伺服阀控制浇包油缸，与浇包油缸相接的编码器B与PLC控制主站相接；PLC控制主站与拔管机行走比例伺服阀相接，拔管机行走比例伺服阀控制拔管机行走油缸，与拔管机行走油缸相接的编码器C与PLC控制主站相接。编码器A、B、C采用拉线式旋转绝对值型编码器，拉线与油缸相接，以反馈油缸的运行方向、行程等信号。
PLC控制主站与循环水泵、电动蝶阀及流量计相接，以控制冷却水系统。
PLC控制主站与管模旋转主电机变频器相接，管模旋转主电机变频器的输出与管模旋转主电机相接，与管模旋转主电机相接的编码器D与PLC控制主站相接，编码器D可采用增量式旋转编码器，以反馈管模旋转主电机的转速等信号。
PLC控制主站与液压油泵电机、浇包油泵电机、孕育剂播撒电机相接；
PLC控制主站通过芯架摆动控制阀与芯架摆动油缸相接；
PLC控制主站通过拔管钳头涨开气阀与拔管钳头涨开气缸相接；
PLC控制主站与设置在拔管钳上的压力传感器相接；
PLC控制主站与设置在浇包处的红外温度传感器A相接；
PLC控制主站与设置承口处的红外温度传感器B相接；
PLC控制主站通过接管控制阀与接管油缸相接；
PLC控制主站通过挡管控制阀与挡管油缸相接；
PLC控制主站与自动称量装置相接。
PLC控制主站可以直接与各装置相接，也可以如图1所示，通过以太网交换机、现场总线(Devicenet)与各控制装置相接，当然也可同现有控制技术一样，设立多个子站。为了操作方便及信息远传、远距离控制，PLC控制主站可通过以太网交换机与工厂交换机、工控上位机及触摸屏相接。
全自动控制过程如下：
1.首先，PLC控制主站自动检测各部分是否已准备就绪，如所有电机是否正常？液压站是否正常？循环水是否正常？编码器是否正常？各部分是否都在原点？等等，若均正常，则操作台上的指示灯(绿色)恒亮。
2.按下‘自动开始’按钮，自动生产开始进行：
a.PLC控制主站通过控制主机行走比例伺服阀，驱动主机行走油缸，使主机向上朝浇包处行走；PLC控制主站输出信号控制管模旋转主电机变频器，继而控制管模旋转主电机启动并高速旋转；同时PLC控制主站通过控制拔管机行走比例伺服阀，驱动拔管机行走油缸，使拔管机向上朝主机方向行走；此时，主机行走油缸、控制管模旋转主电机、驱动拔管机行走油缸的运行状态分别由编码器A、编码器D、编码器C反馈至PLC控制主站，PLC控制主站控制液压油泵电机。
b.当PLC控制主站通过编码器A得到主机行走到设定位置的信号，PLC控制主站通过控制浇包比例伺服阀，驱动浇包油缸、浇包油泵电机等，使浇包动作，即开始翻包倾倒铁水。开始是以很快的速度翻转，直到红外线测温传感器A探测到铁水，并将信号送至PLC控制主站，则PLC控制主站控制浇包以正常的浇注速度倾倒，同时PLC控制主站控制孕育剂播撒电机开始撒粉，浇包的运行状态同样通过编码器B反馈至PLC控制主站。
c.此时，拔管机已经上行到离主机较近的地方，PLC控制主站则控制拔管机行走油缸，使拔管机停止，等待主机下行过来。
d.当PLC控制主站通过编码器A得到主机上行到上限位时，铁水已经快流到承口处，PLC控制主站即控制主机行走油缸使主机停留1～2秒，当红外线测温传感器B探测到铁水的流出，PLC控制主站即控制主机行走油缸使主机延时1～2秒开始下行，PLC控制主站通过编码器A得到主机下行到插口处后停止0.5～2秒，再加速到下限。
e.PLC控制主站控制循环水泵、电动蝶阀，同时通过流量计控制冷却水的流量，待冷却水对主机冷却10多秒后，PLC控制主站控制管模旋转主电机变成低速旋转，同时PLC控制主站通过芯架控制阀控制芯架摆动油缸，使芯架打开、控制拔管机油缸上行使拔管钳伸进并通过拔管钳头涨开气阀控制拔管钳头涨开气缸使拔管钳头涨开。
f.当拔管钳已经涨开并撑到管子时，所设置的压力传感器即将检测到的信号送至PLC控制主站，PLC控制主站则控制拔管机油缸下行，使拔管钳开始拔管。
g.刚开始拔管(脱膜)时，PLC控制主站控制拔管机油缸使拔管机下行速度较慢，以防止管子脱落，当所设置的压力传感器检测到已经脱模后，PLC控制主站即控制拔管机油缸钳，使拔管机开始快速向后移动；当PLC控制主站通过编码器C得知拔管机到达设定位置后，PLC控制主站通过接管控制阀控制接管油缸，使接管装置下来接管；PLC控制主站通过挡管控制阀控制挡管油缸，使挡管装置下来挡管，移到自动称量装置进行称量。
f.此后PLC控制主站控制各装置回位，开始进行下一循环。
Claims (1)
1.一种铸铁管生产设备用全自动控制装置，设有PLC控制主站，与PLC控制主站相接有按钮、指示灯，其特征在于：
PLC控制主站与主机行走比例伺服阀相接，主机行走比例伺服阀控制主机行走油缸，与主机行走油缸通过相接的编码器A与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与浇包比例伺服阀相接，浇包比例伺服阀控制浇包油缸，与浇包油缸相接的编码器B与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与拔管机行走比例伺服阀相接，拔管机行走比例伺服阀控制拔管机行走油缸，与拔管机行走油缸相接的编码器C与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与循环水泵、电动蝶阀及流量计相接；
PLC控制主站与管模旋转主电机变频器相接，管模旋转主电机变频器的输出与管模旋转主电机相接，与管模旋转主电机相接的编码器D与PLC控制主站相接；
PLC控制主站与液压油泵电机、浇包油泵电机、孕育剂播撒电机相接；
PLC控制主站通过芯架摆动控制阀与芯架摆动油缸相接；
PLC控制主站通过拔管钳头涨开气阀与拔管钳头涨开气缸相接；
PLC控制主站与设置在拔管钳上的压力传感器相接；
PLC控制主站与设置在浇包处的红外温度传感器A相接；
PLC控制主站与设置承口处的红外温度传感器B相接；
PLC控制主站通过接管控制阀与接管油缸相接；
PLC控制主站通过挡管控制阀与挡管油缸相接；
PLC控制主站与自动称量装置相接。
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