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水平无箱造型机控制技术的应用

文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-5-22 7:43:34 浏览人数:756,1,0
摘要:高密度无箱挤压造型是当今铸造行业造型领域最佳的造型技术,特别是精密铸造。造型机可按照自动循环指令完成射砂、压实、起型、推出合型、起型、合型等工序的自动循环工作过程,其中控制系统由电、气、液联合构成。 控制系统主要由触发器、电子逻辑元器件及继电器组成的步进式顺控器作为核心,行业内专业技术人员应该从其结构、I/O 设计及动作实行及程序编制方面深入地研究,以提高造型机的安全性和工作效率。
水平无箱造型机控制技术的应用
0、引言:水平无箱挤压造型机采用垂直射砂、挤压联合紧实、水平分型原理,在生产线上不需要翻机、合箱机和压铁等机构,造型的全部过程均在造型机内完成,大大节省了人力、物力和周转量,同时操作实现了智能化。 如造型过程,工人在操作台上通过对控制面板上的手动控制按钮可分别操作各工序单独运动, 也可通过单循环和自动循环指令完成射砂、压实、起型(1)、推出合型、起型(2)、合型等 6 个工序的自动循环工作过程。 以 PLC 为核心的控制系统主要由触发器、 电子逻辑元器件及继电器组成,实现了电、气、液联合控制的动作实行。

1、结构原理:
   控制脱箱铸型造型装置动作的控制柜如图 1,主要部分是由 PLC(可编程逻辑控制器)组成的控制系统,箱体正面设有带触摸屏的显示器。 控制系统设有闪存等记忆部件,记忆程序数据。 根据这些程序数据实行造型装置的控制处理。 为此,控制系统上除了带触摸屏的显示器以外图 1 控制柜工作示意图,还连接按照规定电压供给电源的电源电路作为输出入电路的继电器电路等。电源电路能够支撑外国的各种电源电压,交流电压 100~240 V 的范围内输入。
图 1 控制柜工作示意图
   继电器电路上连接的连接端子部分连接有控制空压设备及液压设备的电磁阀等各种电气设备的信号线,此外,生产线控制器及供给型砂的型砂处理控制器之间也连接信号线。也就是说,从脱箱装置的控制器接收铸型推出完成信号、 造型机不干涉信号, 继电器触点电路从连接端子部分向生产线控制系输出信号。
   脱箱铸型造型装置的控制柜向型砂处理控制系统输出型砂计量信号。控制柜设有输入电路,连接控制器, 将脱箱铸型造型装置使用的压力传感器、 温度传感器等的传感器类的检测信号导入控制系统。
   显示器由带触摸屏的液晶显示器构成, 显示控制器连接在显示器与控制系统之间。 通过显示器上的触摸屏将输入信号(开关输入信号)输入控制系统。
   由 PLC 组成的控制系统将脱箱铸型造型装置的动作,即模板往复进入工序、装箱工序、射砂工序、挤压工序、起模工序、模板往复送出工序、合箱工序、脱箱工序、分箱工序及铸型推出工序等一系列工序,预先编制成控制程序数据并记忆,以便按顺序实行。

具体工艺流程如下:
   模板旋进→合箱→翻转→射砂→水平压实→翻转退回→起模→模板旋出→下模旋出→下芯→下模旋进→合型→脱箱→铸型推出

2、控制系统 I/O 设计及动作实行:
   整个系统的输入信号均为数字量, 输入点数为 36 个。输入信号分为位置检测信号和控制命令信号两部分。 输入器件是无源的触点和集电极开路的 NPN 三极管。 输出负载信号也均为数字,分为负载驱动信号和指示信号两部分。 不同的输入端子号对应不同的动作名, 如单循环的动作名对应端子号 X002,主控阀对应端子号 X507。
   输入点数的确定: 一般说, 控制电路中的按钮、行程开关、压力开关、线路开关、热继电器的触点等都是 PLC 的输入信号。 在该生产线中有选择开关、行程开关、计数器、料位计以及继电器、压力继电器等。
   输出点数的确定:电磁阀线圈实行元件、接触器线圈实行元件、 蜂鸣器及信号指示灯等类型的负载作为 PLC 的输出由 PLC 直接驱动,总共占用输出点数为 88 个。 对较大负载如控制电机,则加一级接触器作为功率驱动, 总共占用输入点数为36 个。 为节省输出口,可通过可编程控制器,将控制负载并联,可将输出口缩至 24 口,每一个动作指示灯对应不同的输出动作图 1 控制柜工作示意图
   结合造型机的特点, 通过步进式指令采用状态移图等编程方法进行App设计,从而对组合阀、射砂阀、排气阀、增速缸截止阀、供砂系统等进行控制,按照工序顺序完成动作实行。
   以上、下箱控制和导柱翻转、射砂为例演示实行动作。

1)导柱翻转:
   导柱翻转采用液压缸作为驱动装置, 其速度转换通过切换比例放大器的不同通道 (其各个通道可单独进行设置)来实现,达到控制比例阀阀芯的开合度,使液压缸达到慢快速平稳过渡的目的。上升与下降均设有高低两种速度。
   控制环节为:输出点(1104)ON→中间继电器(CR1104)线圈得电→中间继电器(CR1104)触点闭合,结果使比例放大器 1CH(7、1 脚导通)得电→比例放大器输出端 (13、14 脚) 输出。 →电磁阀(SOL4A)电流强度由小到大,达到设定值。 同时导柱由慢到快达到设定值。
2)上、下箱控制:
   造型机上、 下箱合箱与开箱机构采用液压缸作为动力驱动机构,牵涉到机电液的联合机构,液压阀较多,控制相对复杂,使用的通道复杂。 继电器的线圈接受电气信号, 利用触点发送或输出信号,避免了强弱电信号的干扰。S0L5A、B 表示三位四通液压阀, 用以控制合箱与开箱及两箱的同步以及起模过程,S0L5C 表示自复位两位四通液压阀用以控制合箱与开箱时的慢速。
    控制环节为: 输出点 (405)ON, 电磁阀(SOL5A)得电,上下箱实行合箱动作。 当箱闭开关第一次 ON 时,输出点(602)ON,电磁阀(SOL5A)得电,开始实行慢速合箱。 型板架不在前端时,不实行慢速合箱。
3)射砂控制:
   输出点(504)ON,电磁阀(SOL15B)ON,砂门开闭缸,型砂射入型腔内,形成砂型,射砂时间由定时器控制,减压阀控制射砂压力。

3、编程器的使用:
   针对工作特点, 造型机宜使用步进式指令等编程方法进行App设计,程序设计时,可采用单流程编程形式,App模拟调试后,固化在只读储存器ROM 中,以便操编辑及技术人员根据生产的需要进行故障诊断或调整。
   编程器的模 式选择开关 不 可 置 于 “PRO-GRAM”模式,防止造成程序的错误修改 ,影响正常工作。 当然有些必要的程序修改也可在“MON-ITOR”模式下进行,下面以更改计数器为例对程序进行修改图 1 控制柜工作示意图
3.1、输入口令:
   每次编程器与 PLC 连接并送电后显示屏上出现“PASSWORD”提示。
   此时实行如下压键顺序:《CLR》;《MONTR》;口令输入完毕。 对于进口的编程器此时还需压《3》键,压《3》键后提示使用英文,不压《3》键提示使用日文。
3.2 更改计数器值:
更改计数器值的操作与更改计时器的操作相同,这里以压实时间的更改为例进行说明。实行如下压键顺序: 显示屏第一行 00000 后的信息提示忽略。《CLR》(显示屏第 1 行显示 00000);《CNT》(显示屏第 1 行显示 00000, 第 2 行显示 CNT 0000);《2》(显示屏第 1 行 显示 00000, 第 2 行显示CNT 0002);《1》(显示屏第 1 行 显示 00000, 第 2 行显示CNT 0021);《SRCH》(显示屏第 1 行显示 00858,第 2 行显示 CNT 0021);《↓》(显示屏第 1 行显示 00858, 第 2 行显示CNT 0021);《CHG》(显示屏第 1 行显示 00858 DATA? ,第2 行显示 C021 #0020 #???? );查找完毕。 (显示屏第 1 行显示的 00858DATA? 修改第 858 位置的数据吗,第 2 行显示的C021 #0020 #????计数器 21,当前值 2 s,在问号处输入修改值);比如将时间修改为 2.5 s 则压键;《0》→《0》→《2》→《5》数值输入完成后压:《WRITE》 ( 显示屏第 1 行显示 00858 CNTDATA,第 2 行显示 #0025);

4、结论:
   PLC 是一个运行速度快、 拥有高级功能逻辑选件以及定位控制系统的程序装置。 水平无箱挤压造型机利用液压系统与继电器等电器元件的配合使用,实现对系统的灵活控制。制造过程中要熟悉掌握 PLC 机型的选择及输入、 输出点的分配,App编写完成, 在总装调试之前需要进行模拟调试, 检查无误后, 才能把可编程控制器接到系统中,进行联机总装统调,解决调试时发现的App和硬件方面存在的问题。确保系统工作时,各操作实行过程均有相应的指示和安全报警等信号, 为安全控制的可靠性提供必要的保障。
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/756.html
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