一种新型制型机控制系统的制作方法

文档序号:12619796阅读:264来源:国知局

本实用新型涉及机械控制系统,尤其涉及一种新型制型机控制系统。



背景技术:

缩略语和关键术语定义:

覆膜砂(coated sand):砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺:冷法用乙醇将树脂溶解,并在混砂过程中加入乌洛托品,使二者包覆在砂粒表面,乙醇挥发,得覆膜砂;热法把砂预热到一定温度,加树脂使其熔融,搅拌使树脂包覆在砂粒表面,加乌洛托品水溶液及润滑剂,冷却、破碎、筛分得覆膜砂。 用于铸钢件、铸铁件。

射芯机:金属模板分为上下两部分,合拢后形成封闭空腔,将覆膜砂覆盖在加热到180~280℃的金属模板内部,使其硬化为薄壳(薄壳厚度一般为6~12毫米),再加温固化薄壳,使达到足够的强度和刚度,因此将上下两片薄壳用夹具卡紧或用树脂粘牢后,不用砂箱即可构成铸型。覆膜砂覆盖在金属模板上一般都采用压缩空气射砂的方式,该设备简称射芯机。射芯机应控制金属模板的加温和设定工艺温度恒定、射砂时间控制、排气控制、保温时间控制模块、能耗控制、压缩空气压力控制模块、生产管理数据控制、常规机械动作控制模块等。

PLC:可编程逻辑控制器。

由于覆膜砂在铸造上的大规模应用,射芯机也随之在铸造厂大量使用。国内生产射芯机的厂家也较多。

目前国内射芯机控制系统均能实现PLC可编程逻辑控制器控制金属模板的加温和设定工艺温度恒定、射砂时间控制、排气控制、保温时间控制模块、常规机械动作控制模块。满足基本的技术要求。

1、现有技术的模板温度控制、射砂时间控制、保温时间控制模块这三项主要的工艺参数可由操作人员随意调整,无管理权限控制,不能有效的排除人为因素的干扰。工艺参数调整的随意性将不能确保覆膜砂壳型的质量稳定,覆膜砂壳型的质量不稳定最终将影响铸件产品的质量。

2、由于射芯机模板加热采用电热管加热方式,功率较大。因此射芯机的电力消耗较大。现有技术的PLC控制系统均未对射芯机电力消耗进行监控。

3、现有技术对压缩空气压力大小,对覆膜砂壳型的质量影响未予考虑。

4、现有技术均未在PLC控制系统上对企业生产管理方面进行考虑,只是单一的满足做出覆膜砂壳型的功能。更不具备智能化制造对设备联网和远程监控的需要。



技术实现要素:

本实用新型是为了解决上述不足,提供了一种新型制型机控制系统。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种新型制型机控制系统,包括PLC可编程逻辑控制器、RS485通讯模块、4AD 模拟信号/数字信号转换器、上位计算机和企业ERP管理系统和液晶触摸控制屏,PLC可编程逻辑控制器分别连接RS485通讯模块、4AD 模拟信号/数字信号转换器、上位计算机和企业ERP管理系统和液晶触摸控制屏,RS485通讯模块连接智能电表、当天电力消耗检测模块和设备总电力消耗检测模块,同时,智能电表连接当天电力消耗检测模块和设备总电力消耗检测模块;

所述PLC可编程逻辑控制器连接有常规机械动作控制模块、保温时间控制模块、射砂时间、排气时间控制模块、当班生产数量检测模块和设备总生产数量检测模块;

所述4AD 模拟信号/数字信号转换器连接有金属模板温度控制模块和压缩空气压力控制模块。

所述PLC可编程逻辑控制器内部设有断电保持型暂存计数器。

所述RS485通讯模块设有两个RS 485插口。

本实用新型与现有技术相比的优点是:本实用新型从技术上实现了对现有技术的全面升级,相对于现有技术的射芯机采用本实用新型的控制系统的制型机生产的产品质量更加稳定,且让传统的傻、大、粗设备具备了网络化、计算机化的功能,为企业走向智能化制造、精细化管理打下了基础。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详述。

如图1所示,一种新型制型机控制系统,包括PLC可编程逻辑控制器1、RS485通讯模块2、4AD 模拟信号/数字信号转换器3、上位计算机和企业ERP管理系统4和液晶触摸控制屏5,PLC可编程逻辑控制器1分别连接RS485通讯模块2、4AD 模拟信号/数字信号转换器3、上位计算机和企业ERP管理系统4和液晶触摸控制屏5,RS485通讯模块2连接智能电表6、当天电力消耗检测模块7和设备总电力消耗检测模块8,同时,智能电表6连接当天电力消耗检测模块7和设备总电力消耗检测模块8;

所述PLC可编程逻辑控制器1连接有常规机械动作控制模块9、保温时间控制模块10、射砂时间、排气时间控制模块11、当班生产数量检测模块12和设备总生产数量检测模块13;

所述4AD 模拟信号/数字信号转换器3连接有金属模板温度控制模块14和压缩空气压力控制模块15。

所述PLC可编程逻辑控制器内部1设有断电保持型暂存计数器。

所述RS485通讯模块2设有两个RS 485插口。

本实用新型采用三菱FX1N-24MR可编程逻辑控制器,是整个制型机控制系统的核心控制元件。主要进行以下5个方面的控制动作。

1、常规动作控制:

其中常规机械动作控制模块9、保温时间控制模块10、射砂时间、排气时间控制模块11这三项与现有技术一致,采用PLC可编程逻辑控制器内部程序和时间继电器控制并输出控制信号,控制外部继电器动作,继而控制执行元件按规定动作程序和设定时间进行动作。本实用新型的方案增加的当班生产数量检测模块12和设备总生产数量检测模块13控制是利用PLC可编程逻辑控制器内部时钟设定各班次时间段,对程序循环动作进行计数,并存入PLC可编程逻辑控制器内部相应的断电保持型暂存计数器内,供上位计算机和企业ERP管理系统4和液晶触摸控制屏5读取或修改数据。由于每一台设备均具有一个唯一的ID地址,所以当班生产数量检测模块12可以为车间级和公司级ERP管理系统提供每一台设备的适时生产信息,为生产管理提供便利。同样设备总生产数量检测模块13控制可以直观的检查每一台设备的生产总数量,这也为设备的预见性维护提供了基础性数据,便于设备维护部门进行设备的预见性维护并可以在ERP管理系统内设定预见性维护作业计划,降低设备的故障停机率。

2、模拟信号/数字信号转换器控制:

其中金属模板温度控制模块14与现有技术一致,均采用PLC程序的数值控制比较指令来执行。金属模板与Pt100热电偶连接,采集温度信号并通过Pt100变送器转换为5-24mA电流信号,传送至4AD 模拟信号/数字信号转换器3,转换为数字信号后再传送至PLC指定的暂存计数器,并与液晶触摸控制屏5设置的工艺参数温度进行数值对比,来控制加热元件的启、停动作,实现金属模板温度的恒定。为了提高金属模板温度控制模块的精确度,本实用新型设定PLC通过Pt100热电偶在规定时间内采集20个温度样本,求平均值后再与液晶触摸控制屏5设置的工艺参数温度进行对比。

压缩空气压力控制模块15采用1.5T-13I压力变送器采集压力信号,传送至4AD 模拟信号/数字信号转换器3,转换为数字信号后再传送至PLC指定的暂存计数器,并与液晶触摸控制屏5设置的最低压缩空气压力值进行数值对比,低于设定压缩空气压力值,设备停机不能启动。

3、RS 485通讯模块:

通过三菱PLC具备的RS 485通讯模块和无协议数据通讯功能,本实用新型进行了两个方面的设计。

(1)电量信息采集:采用DES 203-EM三相多功能智能电表,通过三菱PLC具备的RS 485通讯模块和无协议数据通讯功能与PLC连接。通过PLC可编程逻辑控制器内部时钟区分班次,采集智能电表数据,得到没班次的消耗电量并存入PLC可编程逻辑控制器内部断电保持型暂存计数器,总耗电量数据同样方式存入不同的断电保持暂存计数器内。并通过液晶触摸控制屏5显示出当班次耗电和总耗电的适时数据,便于企业加强节能降耗管理。

(2)通过RS 485通讯模块和无协议数据通讯功能让设备与计算机系统进行链接,将PLC可编程逻辑控制器内部的产量数据和电力消耗数据传送到企业ERP管理系统。实现公司级和车间级管理信息的适时性交换。提高公司管理和生产的智能化水平。

(3)由于电量采集和计算机通讯同时使用,所以本实用新型采用的RS 485通讯模块为两个RS 485插口。

4、上位计算机和企业ERP管理系统:

设备PLC与上位计算机和企业ERP管理系统连接,主要是为了适时掌握设备的生产和能源消耗情况,通过采集的适时数据进行分析和控制,来提高企业的生产管理水平,降低电力浪费。

5、液晶触摸控制屏:

本实用新型采用YKHMI液晶触摸控制屏主要有两个方面的意图。

1、设备运行情况监控更加直观。触摸控制屏淘汰了老式按钮控制,提高了设备可靠性。

2、YKHMI液晶触摸控制屏具备的分级权限控制功能,实现了重要工艺参数设置的密码控制功能,避免了操作者随意修改工艺参数影响产品质量的问题。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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