CN203917827U - 用于液压翻转起模机的自动控制系统 - Google Patents

Abstract

用于液压翻转起模机的自动控制系统，包括监控显示器、操作台、PLC、DO模块、AO模块、DI模块、AI模块、继电器、比例放大器、开关量检测、模拟量检测、减压阀、电机、电磁阀、比例阀、行程开关、信号检测、位移传感器、油温检测、翻转机构、升降机构、夹紧机构、机架、承载辊道、起模振动机构、油箱所组成。本实用新型采用液压缸双缸或多缸同步驱动调节控制，这样在对铸型模样与砂芯分离开的起模操作过程中，工作平稳，控制精度高，降低了铸型砂芯损坏的现象和设备故障率，提高了生产效率和工作效率，其使用寿命及可靠性获得了大大提高，并具有自动化程度高、结构相对简单、使用元器件较少，对油液污染不敏感的特点。

Description

用于液压翻转起模机的自动控制系统

技术领域

本实用新型属于工业用于液压翻转起模机的自动控制系统领域，具体涉及一种铸造工业用于液压翻转起模机的自动控制系统。

背景技术

在铸造行业以及相关行业，液压翻转起模机是树脂砂造型过程中所用的关键设备之一，它的作用是把铸型模样与铸型砂芯分离开的起模工艺操作，这一工序的成败直接影响铸件质量。但目前在用设备的自动控制系统存在设计结构不合理、驱动控制精度不高、系统故障率高等缺点，往往容易出现铸型砂芯损坏的现象，严重影响树脂砂造型生产线的生产效率。

发明内容

实用新型的目的：为解决上述问题，本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种铸造工业用于液压翻转起模机的自动控制系统。

技术方案：为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种铸造工业用于液压翻转起模机的自动控制系统，所述的自动控制系统，其特征是本实用新型包括监控显示器、操作台、PLC（可编程控制器CPU-2DP）、DO模块（数字量输出模块）、AO模块（模拟量输出模块）、DI模块（数字量输入模块）、AI模块（模拟量输入模块）、继电器、比例放大器、开关量检测、模拟量检测、减压阀、电机、电磁阀、比例阀、行程开关、信号检测、位移传感器、油温检测、翻转机构、升降机构、夹紧机构、机架、承载辊道、起模振动机构、油箱所组成。

所述的自动控制系统，其特征是本实用新型的控制原理是：液压翻转起模机的机架、承载辊道、起模振动机构、油箱等的开关量信号（开关量检测），如行程开关（各行程开关）和信号检测（各种限位信号、指令检测信号），以及模拟量信号（模拟量检测），如位移传感器（各液压缸位移）和油温检测（油箱油温），通过DI模块（数字量输入模块）、AI模块（模拟量输入模块）输入到PLC（可编程控制器CPU-2DP）中，经过逻辑运算和控制算法的计算，然后输出所需的控制信号。PLC（可编程控制器CPU-2DP）的输出通过DO模块（数字量输出模块）、AO模块（模拟量输出模块）也分为开关量信号和模拟量信号两种。输出的开关量信号（一般为24V直流电压）通过继电器来控制系统中减压阀（各液压系统减压阀）以及电磁阀中的开关电磁铁的通断电，从而实现对液压翻转起模机的液压系统中油液的方向控制；另外还有对液压翻转起模机的其他的电器进行控制，如电机的控制，包括有油源电机、承载辊道电机、起模振动电机等控制。输出的模拟量信号（0-10V的直流电压）通过比例放大器，用于控制系统中比例阀阀芯的开度，实现对液压翻转起模机的液压系统中油液的压力和流量控制，实现对夹紧油缸、液压马达和升降油缸的位置控制，从而进一步实现对液压翻转起模机的夹紧、翻转和升降的工艺要求控制。

作为优化：本实用新型所述的自动控制系统采用夹紧油缸双缸夹紧、升降油缸四缸升降。所述的双缸夹紧同步驱动调节控制是实现两个夹紧液压缸的同步驱动工作。位移传感器检测到A油缸、B油缸活塞的位移采样后，发出信号，通过AI模块（模拟量输入模块）输入到PLC（可编程控制器CPU-2DP），经过逻辑运算和控制算法的计算A油缸、B油缸活塞的位移误差δA、δB和两个油缸的同步误差δC。调用模糊PID算法（在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D)进行控制的PID控制器算法）处理后输出的通道A、B的控制量信号，通过AO模块（模拟量输出模块）转换成模拟量信号，再传给比例阀，调节比例阀A、B 的开度，达到对液压缸活塞速度和位移的控制。同理、可实现升降油缸四缸升降同步驱动调节控制。

有益效果：本实用新型通过将现有的控制系统更改为比例控制与PLC控制相结合，采用液压缸双缸或多缸同步驱动调节控制，这样就会在对铸型模样与铸型砂芯分离开的起模工艺操作中，工作平稳，控制精度高，降低了铸型砂芯损坏的现象和设备故障率，提高了生产效率和工作效率，其使用寿命及可靠性获得了大大提高，并具有自动化程度高、结构相对简单、使用元器件较少，对油液污染不敏感，适合工况要求的特点。

附图说明

图1是本实用新型的系统组成及控制原理框图；

图2是本实用新型的系统双缸同步驱动调节控制流程图；

图3是本实用新型的系统工作流程图。

具体实施方式

如附图1所示的，其特征是本实用新型包括监控显示器（1）、操作台（2）、PLC（3）、DO模块（4）、AO模块（5）、DI模块（6）、AI模块（7）、继电器（8）、比例放大器（9）、开关量检测（10）、模拟量检测（11）、减压阀（12）、电机（13）、电磁阀（14）、比例阀（15）、行程开关（16）、信号检测（17）、位移传感器（18）、油温检测（19）、翻转机构（20）、升降机构（21）、夹紧机构（22）、机架（23）、承载辊道（24）、起模振动机构（25）、油箱（26）所组成。

如附图1所示的，其特征是本实用新型的控制原理是：液压翻转起模机的机架（23）、承载辊道（24）、起模振动机构（25）、油箱（26）等的开关量检测（10）检测信号，如行程开关（16）和信号检测（17），以及模拟量检测（11），如位移传感器（18）和油温检测（19），通过DI模块（6）、AI模块（7）输入到PLC（3）中，经过逻辑运算和控制算法的计算，然后输出所需的控制信号。PLC（3）的输出通过DO模块（4）、AO模块（5），输出的控制信号通过继电器（8）来控制系统中减压阀（12）以及电磁阀（14）中的开关电磁铁的通断电，从而实现对液压翻转起模机的液压系统中油液的方向控制；另外还有对液压翻转起模机的其他的电器进行控制，如电机（13）的控制，输出的控制信号通过比例放大器（9），用于控制系统中比例阀（15）阀芯的开度，实现对液压翻转起模机的液压系统中油液的压力和流量控制，实现对夹紧机构（22）的夹紧油缸、翻转机构（20）的液压马达和升降机构（21）的液压马达和升降油缸的位置控制，从而进一步实现对液压翻转起模机的夹紧、翻转和升降的工艺要求控制。

如附图2所示的，所述的双缸夹紧同步驱动调节控制是实现两个夹紧液压缸的同步驱动工作。位移传感器（18）检测到A油缸、B油缸活塞的位移采样后，发出信号，通过AI模块（7）输入到PLC（3），经过逻辑运算和控制算法的计算A油缸、B油缸活塞的位移误差δA、δB和两个油缸的同步误差δC。调用模糊PID算法（在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D)进行控制的PID控制器算法）处理后输出的通道A、B的控制量信号，通过AO模块（5）转换成模拟量信号，再传给比例阀（15），调节比例阀A、B 的开度，达到对液压缸活塞速度和位移的控制以实现双缸的同步驱动。同理、可实现升降油缸四缸升降同步驱动调节控制。

如附图3所示的，所述的控制系统工作流程如下：

系统通电运行，已具有适当强度的铸型及拖板进入翻转起模机，到位时接近开关发出到位信号，夹紧机构锁紧装置将拖板锁紧在承载辊道上，起模振动机构的橡胶空气弹簧充气升起，行程开关发出信号让升降机构升降油缸工作，使承载辊道工作台升起，到位时接近开关发出到位信号让升降机构升降油缸保持工作状态，时间继电器会指令翻转机构启动，起模机先是自然翻转加速、再匀速翻转、至翻转过160o左右时、行程开关会发出信号让翻转机构翻转动作减慢、以后逐渐减速至翻转足180o时速度降为0、翻转到位，到位时接近开关发出到位信号，升降机构起模动作开始，同时起模振动机构开始振动，升降机构油缸将铸型板上升5mm，起模检测光电开关复位，判断起模顺利，起模振动装置停止振动，升降机构升降油缸工作将拖板升至最高位，到位时接近开关发出到位信号，升降机构油缸停止，铸型输出，翻转机构回转180o时速度降为0、回转到位，到位时接近开关发出到位信号，拖板翻转至最下方，夹紧机构锁紧装置将拖板锁紧松开在承载辊道上，承载辊道输出拖板，翻转起模机一个工作循环完成，下一循环开始。

Claims (1)

1.用于液压翻转起模机的自动控制系统，其特征在于：所述的自动控制系统包括监控显示器(1)、操作台(2)、PLC(3)、DO模块(4)、AO模块(5)、DI模块(6)、AI模块(7)、继电器(8)、比例放大器(9)、开关量检测(10)、模拟量检测(11)、减压阀(12)、电机(13)、电磁阀(14)、比例阀(15)、行程开关(16)、信号检测(17)、位移传感器(18)、油温检测(19)、翻转机构(20)、升降机构(21)、夹紧机构(22)、机架(23)、承载辊道(24)、起模振动机构(25)、油箱(26)所组成。