CN2586553Y - 水冷金属型离心铸管机闭环自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
水冷金属型离心铸管机闭环自动控制装置，包括测量、液压比例伺服控制、PLC模拟输出三个部分。由旋转编码器PLC功能模块与旋转编码器组成的测量回路，旋转编码器通过旋转链轮和固定链条组成的离心机行走控制装置，旋转编码器通过旋转链轮和扇形包转轴组成的扇形包控制装置构成。PLC模拟量输出模块与比例伺服阀组成的输出控制回路，通过液压控制回路制成的翻包比例伺服阀块和离心机行走比例伺服阀块来实现扇形包翻转和离心机行走的闭环控制。该装置实现了自动控制铸管机的行走速度，控制精度高，性能可靠，铸管壁厚均匀，也可手柄操作，实现自动浇注成型。
Description
技术领域：本实用新型为水冷金属型离心铸管机配套使用的电液数字化控制装置。
背景技术：目前，水冷金属型离心铸管机的离心机行走和扇形包翻转均由比例方向阀控制，操作工利用手柄驱动电位器，人为的控制铸管机的行走速度。扇形包的翻转总时间也由操作工旋转电位器来实现，扇形包的翻转是否等角速度由凸轮的安装和制造精度来控制，一旦设备磨损或液压油温波动均严重影响扇形包的翻转精度，因此，铸管的壁厚和均匀性很难保证。
发明内容：本实用新型的目的是针对上述技术的不足，向人们提供一种可实现扇形包翻转和离心机行走精度高的PLC闭环控制，即扇形包的匀角速度翻转和离心机行走曲线通过人机界面TP预先数字量输入来实现并可切换手动或手柄操作。完全避免了人工、设备磨损和液压油温变化外来因素的影响，同时提高了控制精度。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：水冷金属型离心铸管机PLC闭环控制装置，主要包括测量、液压比例伺服控制、PLC模拟输出三个部分。由PLC功能模块与旋转编码器组成测量回路，行走编码器通过旋转链轮和固定链条(或齿条)组成的离心机行走控制装置，浇注机编码器通过旋转链轮(或齿轮)和扇形包转轴组成的扇形包控制装置。PLC模拟量输出模块与比例伺服阀组成的输出控制回路，通过液压控制回路控制的翻包比例伺服阀块和离心机行走比例伺服阀块来实现扇形包翻转和离心机行走的闭环控制。其具体结构是：(a)测量部分：浇注机编码器(1)和离心机行走编码器(2)通过导线与PLC功能模板(14)连接，后者通过总线与PLC的CPU相连，组成了完整的测量回路。浇注机扇形包翻转主轴(7)与扇形包主动链轮(8)安装在同一轴上，链条(9)与链轮(8)及编码器从动链轮(10)啮合并带动浇注机编码器(1)旋转，由编码器(1)实现了扇形包的翻转速度的检测。离心机与拖链小车(11)直接连接，离心机行走，拖链小车(11)移动，固定链条(13)装在固定支架上，离心机主动编码器链轮(12)与离心机行走编码器(2)同轴装在拖链小车(11)上，在固定链条(13)的作用下，离心机主动编码器链轮(12)旋转。由于主动链轮与编码器同轴，因此编码器(2)与链轮(12)同步旋转。由编码器(2)实现了离心机行走速度的测量。(b)液压比例伺服控制：控制浇注机扇形包翻转油缸运动速度的比例伺服阀(3)与浇注比例伺服阀放大器(15)相连接，后者受PLC模拟量输出模块(18)的控制，以达到控制浇注铁水量的目的。控制离心机行走油缸运动速度的比例伺服阀(4)与离心机行走浇注比例伺服阀放大器(16)相连接，受PLC模拟量输出模块(18)的控制，从而达到控制离心机位置的变化。(c)PLC模拟量输出部分：PLC模拟量输出模块(18)的两个接线端子QV0及Mana与浇注比例伺服阀放大器(15)相连接，放大器(15)与浇注机比例伺服阀(3)相连接。PLC模拟量输出模块(18)的两个接线端子QV1及Mana与离心机行走比例伺服阀放大器(16)相连接，放大器(16)与离心机行走比例伺服阀(4)相连接。
本实用新型装置将扇形包的翻转，通过直接驱动编码器旋转，测量扇形包的翻转速度。离心机通过小车驱动编码器移动，编码器链轮(或齿轮)在固定的链条(或齿条)的作用下旋转，将离心机的移动速度通过旋转脉冲数测出。测出的脉冲数直接送入PLC功能模块，PLC经过运算比较修改模拟量输出回路的比例伺服阀的工作参数，即修改了扇形包翻转速度和离心机行走速度。因此实现了扇形包翻转和离心机行走的位置控制。该装置实现了自动控制铸管机的行走速度，控制精度高，性能可靠，可实现自动浇注成型，从根本上解决了中子型水冷金属型离心铸管机组自动浇注成型的技术难题，保证了铸管壁厚的均匀性，同时有手动人工手柄操作的功能，可使水冷金属型离心铸管机能够得到更广泛的应用。
附图说明。
图1是本实用新型测量输入接线图。
图2是翻包比例伺服控制原理图。
图3是离心机行走比例伺服差动控制原理图。
图4是浇注机编码器测量部分结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是离心机行走测量部分结构示意图。
图7是图6的局部放大示意图。
图8是图6A-A向视图。
图9是图8的局部放大图。
图10是PLC模拟输出接线图。
参照图1-10，水冷金属型离心铸管机闭环控制装置，主要包括测量、液压比例伺服控制、PLC模拟输出三个部分。其具体结构是：(a)测量部分：浇注机编码器1和离心机行走编码器2通过导线与PLC功能模板14连接，通过总线与PLC的CPU相连，组成了完整的测量回路。浇注机扇形包翻转主轴7与扇形包主动链轮8安装在同一轴上，链条9与链轮8及编码器从动链轮10啮合并带动浇注机编码器1旋转，由编码器1实现了扇形包的翻转速度的检测。离心机与拖链小车11直接连接，离心机行走，拖链小车11移动，固定链条13装在固定支架上，离心机主动编码器链轮12与离心机行走编码器2同轴装在拖链小车11上，在固定链条13的作用下，离心机主动编码器链轮12旋转。由于主动链轮与编码器同轴，因此编码器2与链轮12同步旋转。由编码器2实现了离心机行走速度的测量。(b)液压比例伺服控制：控制浇注机扇形包翻转油缸运动速度的比例伺服阀3与浇注比例伺服阀放大器15相连接，受PLC模拟量输出模块18的控制，以达到控制浇注铁水量的目的。液控单向阀19、20用于解决伺服阀中位难控制的缺陷。控制离心机行走油缸运动速度的比例伺服阀4与离心机行走浇注比例伺服阀放大器16相连接，受PLC模拟量输出模块18的控制，从而达到控制离心机位置的变化。插装阀5、6和17组成差动回路，可使离心机行走油缸在拨管时提高速度。(c)PLC模拟量输出部分：PLC模拟量输出模块18的两个接线端子QV0及Mana与浇注比例伺服阀放大器15相连接，放大器15与浇注机比例伺服阀3相连接。PLC模拟量输出模块18的两个接线端子QV1及Mana与离心机行走比例伺服阀放大器16相连接，放大器16与离心机行走比例伺服阀4相连接。
Claims (1)
1、一种水冷金属型离心铸管机闭环自动控制装置，主要包括测量、液压比例伺服控制、PLC模拟输出三个部分，其特征在于：(a)测量部分：浇注机编码器(1)和离心机行走编码器(2)通过导线与PLC功能模板(14)连接，后者通过总线与PLC的CPU相连，组成了完整的测量回路，浇注机扇形包翻转主轴(7)与扇形包主动链轮(8)安装在同一轴上，链条(9)与链轮(8)及编码器从动链轮(10)啮合并带动浇注机编码器(1)旋转，离心机与拖链小车(11)直接连接，离心机行走，拖链小车(11)移动，固定链条(13)装在固定支架上，离心机主动编码器链轮(12)与离心机行走编码器(2)同轴装在拖链小车(11)上；(b)液压比例伺服控制：浇注机扇形包翻转油缸运动速度的比例伺服阀(3)与浇注比例伺服阀放大器(15)相连接，受PLC模拟量输出模块(18)的控制，离心机行走油缸运动速度的比例伺服阀(4)与离心机行走比例伺服阀放大器(16)相连接，受PLC模拟量输出模块(18)的控制；(c)PLC模拟量输出部分：PLC模拟量输出模块(18)的两个接线端子QV0及Mana与浇注比例伺服阀放大器(15)相连接，放大器(15)与浇注机伺服阀(3)相连接，PLC模拟量输出模块(18)的两个接线端子QV1及Mana与离心机行走比例伺服阀放大器(16)相连接，放大器(16)与离心机行走比例伺服阀(4)相连接，同时插装阀5、6和17组成离心机拨管时的差动回路。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107150112A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-12 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 铸管离心机拔管钳编码器和比例阀故障自动保护的方法 |
| CN114101653A (zh) * | 2020-08-30 | 2022-03-01 | 潍坊一方光电科技有限公司 | 一种浇注机与造型机推型同步行走控制系统 |
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2002
- 2002-11-19 CN CN 02281234 patent/CN2586553Y/zh not_active Expired - Fee Related
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