CN206047056U - 低压铸造机的电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种低压铸造机的电气控制系统，它包括PLC控制柜，其特征是还包括与PLC控制柜电连接的工控机、控制柜操作台、远程控制箱、水冷却控制单元和气冷却控制单元；该系统以电控气动比例阀为执行元件，以高精度压力传感器作为检测元件，采用PID调节和模糊算法，实现实时闭环反馈控制，具有液位自动补偿和泄漏自动补偿功能，其特点是液面加压系统的控制精度高，实现了机器各动作程序、液面加压过程和多通道模具水冷及气冷的自动控制，其组成包括:①触摸屏式工控机；②触摸屏式人机界面；③PLC控制柜；④水/气冷却控制系统等。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气控制系统，尤其涉及一种低压铸造机的电气控制系统。
背景技术
低压铸造机是铝合金低压铸造的通用设备，可广泛应用于汽车、摩托车、仪表、纺织机械与航空航天等工业中铝合金铸件的生产。
目前，低压铸造液面加压常用的自动控制方法如下：
①大流量减压阀+气动先导式；
②模拟显示+电动执行器+直流可逆电机先导式；
③触摸屏式工控机（或人机界面）+数字组合阀式。
上述各控制方法一般采用PLC对机器动作进行自动控制，用触摸屏式人机界面作为显示画面，进行程序选择和工艺参数设定，既不能记录历史数据，工艺参数也没有可追溯性。
中国实用新型专利CN 202037328U公开了一种低压铸造机的PLC控制系统，PLC控制器通过通讯线连接有实现相关参数设定的人机交互界面模块，还连接有扩展数字量模块，模拟量模块及测温的温度模块。该系统只对模具温度进行检测，不能对模具温度进行水（气）冷控制，影响铸件质量。
中国实用新型专利CN 204842921U公开了一种低压铸造机的PLC控制系统，主要阐述了使用若干个DS18B20温度传感器实现了对模具温度的实时监控采集。该系统未提及工控机，不能实现对铸件工艺曲线历史数据的存储、查询、备份。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：采用分布式PLC为主控元件，工控机与人机界面作为参数显示及设定完成低压铸造机的电气控制，同时增加温度模块，远程IO模块进行水（气）冷控制，完成模具温度的实时准确控制，解决了由于压力曲线不稳定及模具温度不恒定造成的铸件废品多的问题，提高了铸件合格率；实现了对铸件工艺曲线历史数据的存储、查询、备份等。
本实用新型所采用的技术方案是：一种低压铸造机的电气控制系统， 它包括PLC控制柜，其特征是还包括与PLC控制柜电连接的工控机、控制柜操作台、远程控制箱、水冷却控制单元和气冷却控制单元；所述的PLC控制柜包括OMRON电源、施耐德断路器、PLC主站、施耐德继电器、防干扰电源滤波器ZYH-ES-30A；所述的PLC主站包括基板，在基板上设置有电源模块、CPU模块、带有RS232口的通信模块、远程终端模块、温度模块；电源模块是Q61P-A2、CPU模块是Q02HCPU、通信模块是QJ71C24、远程终端模块是QJ61BT11N、温度模块是Q64TD，基板是Q38B，依靠基板相互通讯。所述的水冷却控制单元与气冷却控制单元共包括8路冷却用热电偶。热电偶采集的电信号经过温度模块转换传递给CPU模块，CPU模块经过运算输出给远程IO站，完成了对模具温度的实时控制；
所述工控机与PLC主站的通信模块上的RS232口进行通信；主要用于低压铸造工艺曲线的显示、存储、调用以及模具温度实时监控。
本方案的具体特点还有，所述远程控制箱包括电源、远程IO站、远程A/D模块AJ65SBT-64AD、远程D/A模块AJ65SBT-62DA；所述远程IO站、远程A/D模块、远程D/A模块分别安装在设备的不同位置，通过CC-LINK专用电缆顺序连接，远程IO站通过远程终端模块QJ61BT11N与CPU模块通信。远程IO站包括数字量输入模块AJ65SBT1-16D1和数字量输出模块AJ65SBTB2N-16R。热电偶采集的电信号经过温度模块转换传递给CPU模块，CPU模块经过运算输出给远程IO站的数字量输出模块AJ65SBTB2N-16R。
所述控制柜操作台包括人机界面、操作按钮、指示灯、故障报警警笛、温度表。
所述人机界面与PLC主站的CPU模块自带的RS232口通讯；人机界面采用AGP3600-T1-D42。具有手动方式控制、工艺方式选择、机器状态显示、故障报警、水冷参数设定、温度显示及设定等功能。
本实用新型的有益效果是：本新型提供了一种低压铸造机的电气控制系统。PLC由电源模块、CPU 、远程终端模块、通信模块、远程I/O模块、远程模拟量模块、温度模块等组成。整个模块间通过CC--LINK来进行路经转换和相互配合。此CC-Link网络由1个主站和20个从站组成。网络中的主站由PLC的CPU模块担当，从站是远程I/O模块、特殊功能模块、人机界面、工控机等，相互间用CC-LINK 专用电缆连接。远程IO站通过远程终端模块QJ61BT11N与CPU模块通信。多个远程IO站的分布最大程度的节省了电气设备的配线和相应工作量，具有性能卓越、故障发生率减少、使用简单、节省成本等突出优点；水/气冷却控制单元包括8路冷却用热电偶，将热电偶采集的电信号经过温度模块Q64TD转换传递给CPU模块，CPU模块经过运算输出给远程IO站的数字量输出模块AJ65SBTB2N-16R，完成了对模具温度的实时控制。
附图说明
图1为控制系统组成框图。图2为PLC远程互联示意图。
具体实施方式
如附图1所示，一种低压铸造机的控制系统，包括PLC控制柜、与PLC控制柜电连接的工控机PS3651A-T42、控制柜操作台、远程控制箱、水（气）冷却控制单元等。所述的PLC控制柜包括施耐德断路器、OMRON电源、PLC主站、施耐德继电器、防干扰电源滤波器ZYH-ES-30A等；所述的PLC主站30包括电源模块41、CPU模块42、通信模块43、远程终端模块44、温度模块（45，46），起运算与控制作用；电源模块是Q61P-A2、CPU模块是Q02HCPU、通信模块是QJ71C24、远程终端模块是QJ61BT11N、温度模块是Q64TD，基板是Q38B，所述的继电器与PLC输出端口相连，用于油泵电机及水冷电机的控制；所述的防干扰滤波电源用于压力传感器的前端电源的滤波;所述的温度模块包括温度模块45和温度模块46，共有八路温度检测，用补偿导线连接K型热电偶，热电偶分布在动静模板上各 4个，用快速插头连接，便于模具更换时热电偶的拆装。
所述的工控机安装在气控柜的上部，通过其COM1口与通信模块43上的RS232口进行通信，具有工艺参数设定画面和监控画面，可以动态显示各种工艺参数的当前值和设计值，并自动存储，使得每一铸件的工艺曲线与工艺参数均具有可追溯性，需要查看时，可以方便地调出或打印。
所述的控制柜操作台包括人机界面PS3651A-T42、施耐德按钮、施耐德指示灯、故障报警警笛、omron温度表；具有电源通断、急停、油泵电机起动、电机停止、动作前进和后退、手动自动选择、主机联机压力选择、水冷模拟测试、模具调整确认、光电保护、一键回原位、盖板温度显示、浇注声音提示、故障报警显示、原位指示功能；当设备不在原位时，自动不能运行，此时按下一键回原位，设备回到原位自动条件满足；所述人机界面通过com1口与PLC的CPU模块42上的RS232口进行通信，具有手动方式控制、工艺方式选择、机器状态显示、故障报警、水冷参数设定、温度显示及设定等功能。
所述的远程控制箱包括电源、远程IO模块（数字量输入模块AJ65SBT1-16D1、数字量输出模块AJ65SBTB2N-16R）、远程A/D模块AJ65SBT-64AD、远程D/A模块AJ65SBT-62DA；所述的远程IO站（1-18）、远程A/D模块19、远程D/A模块20、分别安装在设备的不同位置，通过CC-LINK专用电缆顺序连接，远程IO站通过远程终端模块44与CPU模块42进行通信,各模块都要设置相同的波特率，且在远程终端模块44与远程D/A模块20上都要接110欧姆终端电阻。
水冷却控制单元与气冷却控制单元共包括8路冷却用热电偶。将热电偶采集的电信号经过温度模块Q64TD转换传递给Q02HCPU，CPU经过运算输出给IO远程模块AJ65SBTB2N-16R.完成了对模具温度的实时控制。各通道有温度和时间两种控制方式。温度控制时，各监测点的温度低点和高点在人机界面上设定，当温度到达高点时，电磁阀接通，到达低点时断开；时间控制时，各通道用电磁阀控制冷却的起始点和冷却时间，起始时间与冷却时间在人机界面上设定。
所述的远程D/A模块33与电控比例阀相连；所述的远程A/D模块19与高精度压力传感器相连；PLC主站30的CPU模块42根据压力传感器采集到的4-20mA电流信号转换成数字信号，然后再换算成实际压力与设定压力作比较，经过PID运算，将输出值给远程D/A模块20，最后以4-20mA的电流信号控制电控比例阀，从而实现了低压铸造的液面加压控制。
Claims (4)
1.一种低压铸造机的电气控制系统， 它包括PLC控制柜，其特征是还包括与PLC控制柜电连接的工控机、控制柜操作台、远程控制箱、水冷却控制单元和气冷却控制单元；所述的PLC控制柜包括OMRON电源、施耐德断路器、PLC主站、施耐德继电器、防干扰电源滤波器ZYH-ES-30A；所述的PLC主站包括基板，在基板上设置有电源模块、CPU模块、带有RS232口的通信模块、远程终端模块、温度模块；电源模块是Q61P-A2、CPU模块是Q02HCPU、通信模块是QJ71C24、远程终端模块是QJ61BT11N、温度模块是Q64TD，基板是Q38B，依靠基板相互通讯；所述的水冷却控制单元与气冷却控制单元共包括8路冷却用热电偶；热电偶采集的电信号经过温度模块转换传递给CPU模块，CPU模块经过运算输出给远程IO站，完成了对模具温度的实时控制；所述工控机与PLC主站的通信模块上的RS232口进行通信。
2.根据权利要求1所述的低压铸造机的电气控制系统，其特征是：所述的远程控制箱包括电源、远程IO站、远程A/D模块AJ65SBT-64AD、远程D/A模块AJ65SBT-62DA；所述远程IO站、远程A/D模块、远程D/A模块通过CC-LINK专用电缆顺序连接，远程IO站通过远程终端模块QJ61BT11N与CPU模块通信；远程IO站包括数字量输入模块AJ65SBT1-16D1和数字量输出模块AJ65SBTB2N-16R；热电偶采集的电信号经过温度模块转换传递给CPU模块，CPU模块经过运算输出给远程IO站的数字量输出模块AJ65SBTB2N-16R。
3.根据权利要求1所述的低压铸造机的电气控制系统，其特征是所述控制柜操作台包括人机界面、操作按钮、指示灯、故障报警警笛、温度表。
4.根据权利要求3所述的低压铸造机的电气控制系统，其特征是：所述人机界面与PLC主站的CPU模块自带的RS232口通讯；人机界面采用AGP3600-T1-D42。
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|---|---|---|---|---|
| CN108453242A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-08-28 | 沈阳理工大学 | 一种基于自学习的低压铸造加压控制方法及装置 |
| CN109739168A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-05-10 | 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 | 一种可定制化触摸屏电控云网络装置及实现方法 |
| CN110280753A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-27 | 科华控股股份有限公司 | 一种反重力铸造用金属液泄漏探测防护装置及方法 |
| CN110640116A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 泰克纳里阿研究与创新基金 | 用于制造增强型双金属铸造复合件的方法及设备 |
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