专利名称：钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑构件的加工设备类。它具体涉及一种钢筋混凝土 管离心成型及温度养护的数控设备的结构。
背景技术：
钢筋混凝土管在市政工程上已经被广泛应用，采用离心成型技术生产 钢筋混凝土管也已经实现，离心成型技术的优点是生产速度快、生产效率高。国内自50年 代使用离心成型技术以来，各生产厂家采用的离心机拖动电机各不相同，所采用的控制技 术五花八门。主要有交流调速电机、直流调速电机、交流变频电机拖动等方式。目前各种拖 动方式存在的共同缺陷为1、离心转速不稳定，各种控制方式调节的都是拖动电机的速度，而不是真正意义 上调节模型的转速，且转数为指针显示，转数不稳定、误差较大。2、成型时间用人为的控制，慢、中、快、撤速等过程在时间上掌握并不精确，时间短 成型后产品质量差，时间长造成能源消耗大成本增加。3、产品合格率低速度不稳造成混凝土结构层不稳定，速度高时间长混凝土分层 明显，速度低、时间短混凝土层不密实，质量没有保证。4、各离心机组不能实现集中控制，养护温度缺少自动控制。发明内容本发明的目的是为克服已有离心成型技术所存在的不足特提出本方 案——钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备，它采用了闭环控制的形式，做到在 对离心机转数和养护的温度做到实时的控制与修正，明显地提高产品的质量。按如上构思，本方案所提出的钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备，其 特征是它的离心数据控制部分是由HMI触摸屏式上位机、PLC可编程序控制器、VVVF变频 器、变频电机、高精度编码器所组成，触摸式的上位机与可编程序控制器连接，可编程序控 制器与各变频器连接，变频器连接并控制变频电机，在工作部件的轴头接编码器，编码器连 接PLC将采样数据回馈到PLC ；它的温度养护的控制部分由PLC连接并控制多个蒸汽阀门， 多个温度传感器连接PLC可编程序控制器。在本方案中，它的PLC可编程序控制器可连接控制多台变频器。多个编码器采集 的数据连接回馈到PLC可编程序控制器。采用本方案能体现如下的优越性①本方案的钢筋混凝土管产品是用在排污干线 上，其直径0. 3 1. 2米，本方案的离心成型设备为卧轴旋转形式，该管子的离心成型模具 的重量就有3 4吨，开始加料前转数是逐渐增加的，按时间分成四段，转数由0到350转/ 分，再提高到500转/分，再提到700转/分，最后上升到1000转/分，各段的转数和时间间 隔都由PLC中的程序所控制，准确且严格，准备好的混凝土向整个管子内分为三次喂料，每 次为10多分钟，间隔为3分钟，喂入的材料总重约为3吨，管子长度为4米喂料的运行方向 为由外向里，喂料运行的速度、时间的间隔都由PLC的程序所控制，准确而严格，采用数字 程序控制使各段工作有条不紊，实现了自动化的生产，其生产率和合格率都比人工控制的 生产过程有明显地提高，使产品的一次合格率提高到99. 5% ；②浇注后的钢筋混凝土管要 经过时效结构才能稳定，经试验知，在80°C条件下保持6小时效果最佳，其整个产品及模具 在温度上要一级一级地增加，由20°C到40°C、60°C、8(rC，加温仃止就稳定在80°C，温度若有变动，由温度传感器回馈到PLC，及时进行热量补充，本控制方案使离心成型及养护成为一个连续的过程，使单节管材的生产周期缩短2个小时，由于工序的重叠，使单节排水管材 耗汽量由原来的1. 2吨降到目前的1. O吨，节约了煤炭资源，保护了环境，使整体生产效益 提高约20% ；③本方案实现了自动化、智能化的生产控制，具体操作的细节都由PLC程序安 排，多台机器均有条不紊地运行，节约了过去各道工序间人工操作的状况，一机可以控制多 台离心机及养护坑工作，人员大量减少，只设一观察操作的人员即可；④由于各种操作都是 程序控制，避免了人工控制引起的各种误差，还解决了混凝土行业保护层与结构层分离的 难题，提高了管道的安全性和耐久性，延长了管道的寿命，同时也提高了产品的外观质量； ⑤本方案具有的特点是各种参数控制准确、产品质量稳定、节约人力配备、经济效益提高 明显。
图1是本方案的电控部分的原理图。图2是具体的安装图。
具体实施方式
本方案钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备是为克服已 有离心生产设备均为人力控制各工序参数引起的质量不稳而提出改进提高的方案。它是 由HMI触摸屏式上位机1、PLC可编程序控制器2、VVVF变频器3、变频电机4、高精度编码 器5、蒸汽阀门6、温度传感器7所组成，上位机形成的各种数字程序传给PLC可编程序控制 器，PLC控制多个变频器，进而控制多个变频电机，在工作部件的旋转轴头上装有高精度编 码器，再连接到PLC可编程序控制器，用来反馈实际的转数，供闭环控制用。PLC可编程序 控制器连接多个蒸汽阀门，在养护室内装有温度传感器，将实际的温度数据反馈到PLC可 编程序控制器，实现温度的闭环控制。在转数上由0提高到1000转/分分成四段，每段之 间都有不同的时间间隔，这些细节由程序控制实现。温度从室温提高到80°C，也要经历几 段，各段的温度和时间间隔都由程序控制实现。由于闭环控制反应速度快、数字精度高，使 得各参数总能在最理想的状态下工作，如转数控制在给定值士1转/分，温度保持在给定 值的士2°C，比已有的人工控制条件下的精度有明显地提高，所以产品的合格率可以提高到 99. 5%。本方案的数控设备经运行证明，它具有各种参数控制准确、产品质量稳定、节约人 力配备、经济效益提高明显的特点。
权利要求一种钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备，其特征是它的离心数据控制部分是由HMI触摸屏式上位机(1)、PLC可编程序控制器(2)、VVVF变频器(3)、变频电机(4)、高精度编码器(5)所组成，触摸式的上位机与可编程序控制器连接，可编程序控制器与各变频器连接，变频器连接并控制变频电机，在工作部件的轴头接编码器，编码器连接PLC将采样数据回馈到PLC；它的温度养护的控制部分由PLC连接并控制多个蒸汽阀门(6)，多个温度传感器(7)连接PLC可编程序控制器。
2.按照权利要求1所述的钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备，其特征是它 的PLC可编程序控制器可连接控制多个变频器。
3.按照权利要求1所述的钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备，其特征是多 个编码器采集的数据连接回馈到PLC可编程序控制器。
专利摘要本实用新型属于建筑构件的加工设备类。为克服已有设备存在的不足特提出本方案——钢筋混凝土管离心成型及温度养护的数控设备。它是由上位机、可编程序控制器、变频器、变频电机、编码器、蒸汽阀门、温度传感器组成，上位机连接可编程序控制器，可编程序控制器连接各变频器和编码器，各变频器控制变频电机，可编程序控制器还与蒸汽阀门及温度传感器连接。工作时，上位机发出控制指令，可编程序控制器响应，控制各变频电机的转数，经反馈及时调整。可编程控制器控制各蒸汽阀门加温，经反馈及时调整。本方案采用闭环控制，反应快且数字准确，使得产品的合格率能提高到99.5％，它具有参数控制准确、产品质量稳定、节约人力、经济效益高的特点。
文档编号B28B21/30GK201552661SQ20092009760
公开日2010年8月18日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者武文阁, 王明泽, 马俊永, 马长栋 申请人:天津市泽宝水泥制品有限公司