专利名称：重熔铝锭铸造生产控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制领域，特别涉及一种重熔铝锭铸造生产控制系统。
背景技术：
目前重熔铝锭铸造生产过程，自动化程度不高，基本都是依靠人工控制的方式，导致现有对重熔铝锭连铸生产效率低下、成本高等问题，严重限制了我国铝业生产的发展。因此，迫切需要一种适用于重熔铝锭铸造生产过程的自动化控制解决方案，以提高重熔铝锭连铸生产线的自动控制水平，提高生产效率，降低人力成本。
实用新型内容
·[0004]本实用新型提供的一种重熔铝锭铸造生产控制系统，以实现重熔铝锭连铸生产流程、系统现场执行的实时监控及运行状态全线检测和控制，进一步提高生产效率，提升经济效益。本实用新型提供了一种重熔铝锭连铸生产控制系统，包括相互连接的浇铸器、铸造机、接收装置、冷却运输机、堆垛机和成品运输机；与铸造机相连的冷却装置；以及PLC控制丰旲块；PLC控制模块控制高温铝液经浇铸器注入铸造机铝液分配器中，经冷却装置将铸造机中的高温铝液冷却形成重熔铝锭；脱模至接收装置，经接收装置传输至冷却运输机；在冷却运输机将重熔铝锭二次冷却至预定温度，并按顺序传送至堆垛机，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛，经成品运输机打包完成成品运输。所述冷却装置具体为水浴冷却装置，设置在铸造机铸模底部。所述铸造机铝液分配器具体为水平链式铸模；高温铝液经浇铸器注入铸造机水平链式铸模，实现铝液均匀分配。铸造机水平链式铸模具体为20千克铝锭铸模。还包括与PLC控制模块相连的铝锭计数器，PLC控制模块根据所述铝锭计数器对重熔铝锭堆垛的计数值，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛。所述铝锭计数器包括块计数器和层计数器，PLC控制模块具体根据所述块计数器和层计数器的计数值，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛。所述PLC控制模块包括CPU模块，分别与CPU模块相连的数字量反馈信号输入模块DI、模拟量反馈信号输入模块Al和通信模块；和，与所述通信模块相连的数字量控制信号输出模块DO ;以及，电源模块；模拟量反馈信号输入模块Al、数字量反馈信号输入模块DI、数字量控制信号输出模块DO分别与浇铸器、铸造机、接收装置、冷却运输机、堆垛机、成品运输机和冷却装置相连接，接收各部件的模拟量反馈信号和数字量反馈信号的输入，及向各部件输出数字量控制信号。[0015]所述系统还包括与PLC控制模块的处理单元CPU相连的铸造生产上位机，用于设置重熔铝锭铸造生产的控制参数。所述系统还包括与PLC控制模块的CPU相连的铸造机操作台触摸屏和堆垛机操作台触摸屏，用于与PLC控制模块进行信息交互，实现对铸造机和堆垛机生产过程的控制。所述铸造生产上位机、铸造机操作台触摸屏和堆垛机操作台触摸屏均通过ProfiBUS总线与PLC控制模块的CPU相连。本实用新型提供的一种重熔铝锭连铸生产控制系统，提升了重熔铝锭铸造线的生产能力，提高了生产效率，降低了操作人员人数和劳动强度，可以更合理的配置人力资源，且成本便宜，经济实惠。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型实施例提供的一种重熔铝锭连铸生产控制系统结构框图；图2为本实用新型实施例提供的一种重熔铝锭连铸生产控制系统示意图；图3为本实用新型实施例中PLC控制模块的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。参见图1，本实用新型实施例提供了一种重熔铝锭连铸生产控制系统，主要包括相互连接的浇铸器I、铸造机2、接收装置3、冷却运输机4、堆垛机6和成品运输机7 ;与铸造机相连的冷却装置O ;以及PLC控制模块(图I中未示出)。PLC控制模块分别与浇铸器I、铸造机2、接收装置3、冷却运输机4、堆垛机6、成品运输机7和冷却装置O相连接。PLC控制模块控制高温铝液经浇铸器注入铸造机铝液分配器中，经冷却装置将铸造机中的高温铝液冷却形成重熔铝锭；脱模至接收装置，经接收装置传输至冷却运输机；在冷却运输机将重熔铝锭二次冷却至预定温度，并按顺序传送至堆垛机，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛，经成品运输机打包完成成品运输。实际应用中，高温铝液经浇铸器铝溜槽，将高温液态铝液注入铸造机中。优选的，铸造机铝液分配器具体为水平链式铸模；高温铝液经浇铸器注入铸造机水平链式铸模，这样，便可以利用机械方法使得铝液能够均匀注入各铸模。进一步的，上述冷却装置具体为水浴冷却装置，设置在铸造机铸模底部。铸模的底部进行水浴冷却，可以通过间接水冷的手段达到使铝锭外部迅速冷却而凝固的目的。具体的，铸造机水平链式铸模可以具体为20千克铝锭铸模。即，本实用新型实施例具体提供一种20kg重熔招锭铸造机组,是集机、电、液、气为一体的大型自动化成套冶金装备。本系统还包括与PLC控制模块相连的铝锭计数器5 (图I中未示出)，PLC控制模块根据所述铝锭计数器对重熔铝锭堆垛的计数值，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛。具体的，铝锭计数器包括块计数器和层计数器，PLC控制模块具体根据所述块计数器和层计数器的计数值，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛。本系统中，具体包括自动堆垛计算机控制单元，可以根据不同的堆垛规则，具体控制堆垛机将重熔铝锭进行堆垛。 另外，本系统还包括与PLC控制模块相连的存储装置，当发生故障时，存储故障当前重熔铝锭铸造生产状态，当故障恢复后，PLC控制模块根据存储的故障当前重熔铝锭铸造生产状态，从故障发生前的状态继续运行，保证生产的连续性。可见，本实用新型提供的一种重熔铝锭连铸生产控制系统，提升了重熔铝锭铸造线的生产能力，提高了生产效率，降低了操作人员人数和劳动强度，可以更合理的配置人力资源，且成本便宜，经济实惠。作为本实用新型的一个具体实施例，参见图2，上述PLC控制模块具体可以包括CPU模块9，分别与CPU模块9相连的DI数字量反馈信号输入模块15、Al模拟量反馈信号输入模块16和通信模块14 ;和，与通信模块14相连的DO数字量控制信号输出模17块；以及，电源模块13。具体实现中，CPU模块具体可以采用315-2DP芯片实现；通信模块具体可以采用頂360和頂361通信芯片组实现。具体的，模拟量反馈信号输入模块Al、数字量反馈信号输入模块DI、数字量控制信号输出模块DO分别与浇铸器、铸造机、接收装置、冷却运输机、堆垛机、成品运输机和冷却装置相连接，接收各部件的模拟量反馈信号和数字量反馈信号的输入，及向各部件输出数字量控制信号。进一步的，本系统还包括与PLC控制模块的处理单元CPU相连的铸造生产上位机，用于设置重熔铝锭铸造生产的控制参数。比如手动、自动和半自动参数等、生产过程各部件的控制参数等。本实用新型实施例提供的重熔铝锭连续铸造生产过程中，堆垛工序的自动化控制系统具有数据检测、收集、校准和报警等功能；具有流程控制和信息采集功能；控制系统可确保安全启动、停止、暂停、紧急停车，最大程度的控制和检测生产流程；允许对铸造机的操作进行优化，并能最大限度地提升铸造机的生产效率；提供了系统及铸造机使用状态的综合监控、存贮、显示功能；尽量优化了启动和停止操作，减少了启动和停止时间，把对铸造生产过程的影响降到最低，控制系统稳定、可靠，可以极大的改善生产过程的生产效率。另外，本系统还包括与PLC控制模块的CPU相连的铸造机操作台触摸屏和堆垛机操作台触摸屏，用于与PLC控制模块进行信息交互，实现对铸造机和堆垛机生产过程的控制。具体的，铸造生产上位机、铸造机操作台触摸屏和堆垛机操作台触摸屏均通过ProfiBUS总线与PLC控制模块的CPU相连。可见，本系统还具有良好的人机界面，操作简单易行，运行稳定可靠。程序设计采用STEP7的LAD语言，具有良好的可读性和可维护性，通过PLC控制铸造机各执行元件协调工作，完成铸造过程的全自动化。同时，在系统出现故障时，待故障排除后，系统可从故障发生前的状态继续运行，保证生产的连续性。针对本实用新型实施例提供的重熔铝锭连铸生产控制系统，给出一种具体的重熔铝锭连铸生产过程的控制流程，用以说明和理解(I)通过上位机界面设定相关参数，包括手动、自动和半自动参数等，然后通过操作台启动堆垛PLC控制系统自动运行。(2)根据上位机设定的参数打开相应的流程自动或半自动；需要说明的是，本系统中，可以选择手动、半自动及自动三种控制方式。手动则无需本控制系统PLC控制模块对生产过程进行，此时需要人工控制整个重熔铝锭铸造生产过程。半自动则需要在具体环节中，由本系统自动控制夹具的升降、开闭、及夹具小车的进退等操作。其它环节则由人工控制。自动方式则是整个重熔铝锭铸造生产过程均有本系统自动控制实现。以下内容介绍自动模式下，本系统自动控制重熔铝锭铸造生产的过程需要说明的是，在以下的具体实例中，以一种具体的堆垛规则为例进行描述，在具体实现中可以自行设定堆垛规则进行自动控制，此处仅用于说明，不作为对本实用新型的限制。(3)自动模式下，判断是否有铝锭送至，若到则进入下一步，若未到则继续检测、判断；(4)引锭钩动作，钩出、上升、前进、下降，同时锭块计数器计数值加I ;(5)判断铝锭垛是否为第一层，若是则进行下一步；若否则跳至第(9)步；( 6 )锭块的顶紧和翻转；(7)判断锭块是否为第四块，若是则进行下一步操作；若否则跳至第(6)步；(8)块计数器清零、层计数器加I、夹具的下降、闭合、上升、夹具小车前进、夹具翻转、下降、张开、上升、夹具小车后退，以及旋转复位；(9)判断锭块是否为第偶数块，若是则进行下一步操作；若否跳至(11)步；( 10)锭块的顶紧和翻转；(11)判断锭块是否为第五块，若是则进行下一步操作；若否则跳至第(10)步；(12)块计数器清零、层计数器加1，夹具的下降、闭合、上升、夹具小车前进、夹具翻转、下降、张开、上升、夹具小车后退；(13)判断锭垛是否为第十一层，若是则进行下一步；若否则跳至第(9)步；( 14)块计数器清零、层计数器清零；(15)启动堆垛运输机；( 16)判断堆垛运输机是否到位，若未到则跳至第(15)步，若到则结束自动堆垛过程。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的装置或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。·
权利要求1、一种重熔铝锭铸造生产控制系统，其特征在于，包括相互连接的浇铸器、铸造机、接收装置、冷却运输机、堆垛机和成品运输机；与铸造机相连的冷却装置；以及PLC控制模块； PLC控制模块控制高温铝液经浇铸器注入铸造机铝液分配器中，经冷却装置将铸造机中的高温铝液冷却形成重熔铝锭；脱模至接收装置，经接收装置传输至冷却运输机；在冷却运输机将重熔铝锭二次冷却至预定温度，并按顺序传送至堆垛机，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛，经成品运输机打包完成成品运输。
2、根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述冷却装置具体为水浴冷却装置，设置在铸造机铸模底部。
3、根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述铸造机铝液分配器具体为水平链式铸模；高温铝液经浇铸器注入铸造机水平链式铸模，实现铝液均匀分配。
4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，铸造机水平链式铸模具体为20千克铝锭铸模。
5、根据权利要求I所述的系统，其特征在于，还包括与PLC控制模块相连的铝锭计数器，PLC控制模块根据所述铝锭计数器对重熔铝锭堆垛的计数值，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛。
6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述铝锭计数器包括块计数器和层计数器，PLC控制模块具体根据所述块计数器和层计数器的计数值，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛。
7、根据权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述PLC控制模块包括 CPU模块，分别与CPU模块相连的数字量反馈信号输入模块DI、模拟量反馈信号输入模块Al和通信模块；和，与所述通信模块相连的数字量控制信号输出模块DO ;以及，电源模块； 模拟量反馈信号输入模块Al、数字量反馈信号输入模块DI、数字量控制信号输出模块DO分别与浇铸器、铸造机、接收装置、冷却运输机、堆垛机、成品运输机和冷却装置相连接，接收各部件的模拟量反馈信号和数字量反馈信号的输入，及向各部件输出数字量控制信号。
8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与PLC控制模块的处理单元CPU相连的铸造生产上位机，用于设置重熔铝锭铸造生产的控制参数。
9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与PLC控制模块的CPU相连的铸造机操作台触摸屏和堆垛机操作台触摸屏，用于与PLC控制模块进行信息交互，实现对铸造机和堆垛机生产过程的控制。
10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述铸造生产上位机、铸造机操作台触摸屏和堆垛机操作台触摸屏均通过ProfiBUS总线与PLC控制模块的CPU相连。
专利摘要本实用新型公开一种重熔铝锭铸造生产控制系统，涉及自动控制领域。包括相互连接的浇铸器、铸造机、接收装置、冷却运输机、堆垛机和成品运输机；与铸造机相连的冷却装置；以及PLC控制模块；PLC控制模块控制高温铝液经浇铸器注入铸造机铝液分配器中，经冷却装置将铸造机中的高温铝液冷却形成重熔铝锭；脱模至接收装置，经接收装置传输至冷却运输机；在冷却运输机将重熔铝锭二次冷却至预定温度，并按顺序传送至堆垛机，控制重熔铝锭按预置规则堆成铝垛，经成品运输机打包完成成品运输。提升了重熔铝锭铸造线的生产能力，提高了生产效率，降低了操作人员人数和劳动强度，可以更合理的配置人力资源，且成本便宜，经济实惠。
文档编号B22D5/00GK202667568SQ20122003469
公开日2013年1月16日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者黄威斌, 强明辉, 张忠义, 于波, 彭浩, 陈志国 申请人:北京浩天中胜科技有限公司