專利名稱：鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控制裝置技術(shù)領(lǐng)域-本實用新型涉及一種鑄鐵管生產(chǎn)用裝置，尤其是一種自動化程度高、產(chǎn)品 質(zhì)量可靠、可明顯提高工作效率、降低工作強度的鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控 制裝置。
背景技術(shù)：
目前，鑄鐵管生產(chǎn)大多都是采用離心澆注的方法，即將高溫融化的鐵水置 入管模內(nèi)，通過高速旋轉(zhuǎn)管模的離心力在管模內(nèi)壁上形成鑄鐵管坯，經(jīng)冷卻而 成。現(xiàn)有鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備包括由油缸驅(qū)動的澆注鐵水用澆包、由油缸驅(qū)動的主 機(離心機)、控制管模旋轉(zhuǎn)的電機、位于主機端頭由油缸驅(qū)使上下擺動的芯架、 冷卻系統(tǒng)、由油缸驅(qū)動的拔管機、由氣缸驅(qū)動漲開的位于拔管機前端的拔管鉗、 由油缸驅(qū)動的接管裝置、擋管裝置、自動稱量裝置及液壓油泵電機、澆包油泵 電機、孕育劑播撒電機等。工藝流程是主機向上朝澆包處行走，控制管模旋 轉(zhuǎn)的電機開始啟動且高速旋轉(zhuǎn)，同時控制拔管機向主機方向運動，當主機行走 到一定位置，控制澆包開始傾倒鐵水，當澆包由高速變?yōu)檎沧⑺俣葍A倒時， 孕育劑播撒電機動作，開始播撒孕育劑；此時拔管機己走到離主機較近的地方 停止，等待主機下行；當主機上行到上限位且鐵水已經(jīng)流到承口處，主機便開 始下行，在插口處停止0.5 2秒再加速到下限；冷卻系統(tǒng)對主機進行冷卻，控制管模旋轉(zhuǎn)的電機將變成低速旋轉(zhuǎn)，同時芯架由油缸驅(qū)動而打開，拔管鉗伸進 管模，由氣缸驅(qū)動漲開，當撐到管子后拔管機下行、拔管。開始脫膜時拔管的 速度較慢，以防止管子脫落，當管子確已脫模后，拔管鉗快速向后移動，到設(shè) 定位置后，接管裝置下來接管，擋管裝置下來擋管并將管子移到稱量裝置進行稱量；此后各裝置回位，開始進行下一循環(huán)。由于現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的控制裝置屬 于開環(huán)控制，很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要人工控制，如澆包動作(翻包)、主機下行、 拔管機下行(拔管鉗伸出)、主機上行等等。人工控制不僅降低工作效率、影響 產(chǎn)品質(zhì)量，更主要的是工人勞動強度高，而且現(xiàn)場操作條件差、危險性高。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種自動化3程度高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠、可明顯提高工作效率、降低工作強度的鑄鐵管生產(chǎn)設(shè) 備用全自動控制裝置。本實用新型的技術(shù)解決方案是 一種鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控制裝置， 設(shè)有PLC控制主站，與PLC控制主站相接有按鈕、指示燈，其特征在于PLC控制主站與主機行走比例伺服閥相接，主機行走比例伺服閥控制主機 行走油缸，與主機行走油缸通過相接的編碼器A與PLC控制主站相接；PLC控制主站與澆包比例伺服閥相接，澆包比例伺服閥控制澆包油缸，與 澆包油缸相接的編碼器B與PLC控制主站相接；PLC控制主站與拔管機行走比例伺服閥相接，拔管機行走比例伺服閥控制拔管機行走油缸，與拔管機行走油缸相接的編碼器C與PLC控制主站相接；PLC控制主站與循環(huán)水泵、電動蝶閥及流量計相接；PLC控制主站與管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器相接，管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器的輸 出與管模旋轉(zhuǎn)主電機相接，與管模旋轉(zhuǎn)主電機相接的編碼器D與PLC控制主 站相接；PLC控制主站與液壓油泵電機、澆包油泵電機、孕育劑播撒電機相接；PLC控制主站通過芯架擺動控制閥與芯架擺動油缸相接；PLC控制主站通過拔管鉗頭漲開氣閥與拔管鉗頭漲開氣缸相接；PLC控制主站與設(shè)置在拔管鉗上的壓力傳感器相接；PLC控制主站與設(shè)置在澆包處的紅外溫度傳感器A相接；PLC控制主站與設(shè)置承口處的紅外溫度傳感器B相接；PLC控制主站通過接管控制閥與接管油缸相接；PLC控制主站通過擋管控制閥與擋管油缸相接；PLC控制主站與自動稱量裝置相接。本實用新型是采用可編程序可控制器，通過所設(shè)置的多個編碼器、紅外溫 度傳感器、壓力傳感器等裝置，實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的全自動閉環(huán)控制、無人化操 作，克服人工操作所帶來的種種弊病，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，可明顯提高工作效率、 降低工作強度。


-圖1是本實用新型實施例的電路原理框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖l所示設(shè)有PLC4控制主站，可采用現(xiàn)有的大容量、高速度可編程序控制器，與PLC控制主站相 接有控制按鈕、指示燈。
PLC控制主站與主機行走比例伺服閥相接，主機行走比例伺服閥控制主機 行走油缸，與主機行走油缸相接的編碼器A與PLC控制主站相接；PLC控制 主站與澆包比例伺服閥相接，澆包比例伺服閥控制澆包油缸，與澆包油缸相接 的編碼器B與PLC控制主站相接；PLC控制主站與拔管機行走比例伺服閥相 接，拔管機行走比例伺服閥控制拔管機行走油缸，與拔管機行走油缸相接的編 碼器C與PLC控制主站相接。編碼器A、 B、 C采用拉線式旋轉(zhuǎn)絕對值型編碼 器，拉線與油缸相接，以反饋油缸的運行方向、行程等信號。
PLC控制主站與循環(huán)水泵、電動蝶閥及流量計相接，以控制冷卻水系統(tǒng)。 PLC控制主站與管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器相接，管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器的輸 出與管模旋轉(zhuǎn)主電機相接，與管模旋轉(zhuǎn)主電機相接的編碼器D與PLC控制主 站相接，編碼器D可采用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，以反饋管模旋轉(zhuǎn)主電機的轉(zhuǎn)速等 信號。
PLC控制主站與液壓油泵電機、澆包油泵電機、孕育劑播撒電機相接；
PLC控制主站通過芯架擺動控制閥與芯架擺動油缸相接；
PLC控制主站通過拔管鉗頭漲開氣閥與拔管鉗頭漲開氣缸相接；
PLC控制主站與設(shè)置在拔管鉗上的壓力傳感器相接； PLC控制主站與設(shè)置在澆包處的紅外溫度傳感器A相接； PLC控制主站與設(shè)置承口處的紅外溫度傳感器B相接； PLC控制主站通過接管控制閥與接管油缸相接； PLC控制主站通過擋管控制閥與擋管油缸相接；
PLC控制主站與自動稱量裝置相接。
PLC控制主站可以直接與各裝置相接，也可以如圖l所示，通過以太網(wǎng)交 換機、現(xiàn)場總線(Devicenet)與各控制裝置相接，當然也可同現(xiàn)有控制技術(shù)一 樣，設(shè)立多個子站。為了操作方便及信息遠傳、遠距離控制，PLC控制主站可 通過以太網(wǎng)交換機與工廠交換機、工控上位機及觸摸屏相接。
全自動控制過程如下
1.首先，PLC控制主站自動檢測各部分是否已準備就緒，如所有電機是 否正常？液壓站是否正常？循環(huán)水是否正常？編碼器是否正常？各部分是否都 在原點？等等，若均正常，則操作臺上的指示燈(綠色)恒亮。
52.按下'自動開始'按鈕，自動生產(chǎn)開始進行a. PLC控制主站通過控制主機行走比例伺服閥，驅(qū)動主機行走油缸，使主 機向上朝澆包處行走；PLC控制主站輸出信號控制管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器，繼 而控制管模旋轉(zhuǎn)主電機啟動并高速旋轉(zhuǎn)；同時PLC控制主站通過控制拔管機行 走比例伺服閥，驅(qū)動拔管機行走油缸，使拔管機向上朝主機方向行走；此時， 主機行走油缸、控制管模旋轉(zhuǎn)主電機、驅(qū)動拔管機行走油缸的運行狀態(tài)分別由 編碼器A、編碼器D、編碼器C反饋至PLC控制主站，PLC控制主站控制液 壓油泵電機。b. 當PLC控制主站通過編碼器A得到主機行走到設(shè)定位置的信號，PLC 控制主站通過控制澆包比例伺服閥，驅(qū)動澆包油缸、澆包油泵電機等，使?jié)舶?動作，即開始翻包傾倒鐵水。開始是以很快的速度翻轉(zhuǎn)，直到紅外線測溫傳感 器A探測到鐵水，并將信號送至PLC控制主站，則PLC控制主站控制澆包以 正常的澆注速度傾倒，同時PLC控制主站控制孕育劑播撒電機開始撒粉，澆包 的運行狀態(tài)同樣通過編碼器B反饋至PLC控制主站。c. 此時，拔管機已經(jīng)上行到離主機較近的地方，PLC控制主站則控制拔管 機行走油缸，使拔管機停止，等待主機下行過來。d. 當PLC控制主站通過編碼器A得到主機上行到上限位時，鐵水已經(jīng)快 流到承口處，PLC控制主站即控制主機行走油缸使主機停留1~2秒，當紅外線 測溫傳感器B探測到鐵水的流出，PLC控制主站即控制主機行走油缸使主機延 時1 2秒開始下行，PLC控制主站通過編碼器A得到主機下行到插口處后停止 0.5~2秒，再加速到下限。e. PLC控制主站控制循環(huán)水泵、電動蝶閥，同時通過流量計控制冷卻水的 流量，待冷卻水對主機冷卻10多秒后，PLC控制主站控制管模旋轉(zhuǎn)主電機變 成低速旋轉(zhuǎn)，同時PLC控制主站通過芯架控制閥控制芯架擺動油缸，使芯架打 開、控制拔管機油缸上行使拔管鉗伸進并通過拔管鉗頭漲開氣閥控制拔管鉗頭 漲開氣缸使拔管鉗頭漲開。f. 當拔管鉗已經(jīng)漲開并撐到管子時，所設(shè)置的壓力傳感器即將檢測到的信 號送至PLC控制主站，PLC控制主站則控制拔管機油缸下行，使拔管鉗開始拔 管。g. 剛開始拔管(脫膜)時，PLC控制主站控制拔管機油缸使拔管機下行速 度較慢，以防止管子脫落，當所設(shè)置的壓力傳感器檢測到已經(jīng)脫模后，PLC控制主站即控制拔管機油缸鉗，使拔管機開始快速向后移動；當PLC控制主站通 過編碼器C得知拔管機到達設(shè)定位置后，PLC控制主站通過接管控制閥控制接 管油缸，使接管裝置下來接管；PLC控制主站通過擋管控制閥控制擋管油缸， 使擋管裝置下來擋管，移到自動稱量裝置進行稱量。
f.此后PLC控制主站控制各裝置回位，開始進行下一循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控制裝置，設(shè)有PLC控制主站，與PLC控制主站相接有按鈕、指示燈，其特征在于PLC控制主站與主機行走比例伺服閥相接，主機行走比例伺服閥控制主機行走油缸，與主機行走油缸通過相接的編碼器A與PLC控制主站相接；PLC控制主站與澆包比例伺服閥相接，澆包比例伺服閥控制澆包油缸，與澆包油缸相接的編碼器B與PLC控制主站相接；PLC控制主站與拔管機行走比例伺服閥相接，拔管機行走比例伺服閥控制拔管機行走油缸，與拔管機行走油缸相接的編碼器C與PLC控制主站相接；PLC控制主站與循環(huán)水泵、電動蝶閥及流量計相接；PLC控制主站與管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器相接，管模旋轉(zhuǎn)主電機變頻器的輸出與管模旋轉(zhuǎn)主電機相接，與管模旋轉(zhuǎn)主電機相接的編碼器D與PLC控制主站相接；PLC控制主站與液壓油泵電機、澆包油泵電機、孕育劑播撒電機相接；PLC控制主站通過芯架擺動控制閥與芯架擺動油缸相接；PLC控制主站通過拔管鉗頭漲開氣閥與拔管鉗頭漲開氣缸相接；PLC控制主站與設(shè)置在拔管鉗上的壓力傳感器相接；PLC控制主站與設(shè)置在澆包處的紅外溫度傳感器A相接；PLC控制主站與設(shè)置承口處的紅外溫度傳感器B相接；PLC控制主站通過接管控制閥與接管油缸相接；PLC控制主站通過擋管控制閥與擋管油缸相接；PLC控制主站與自動稱量裝置相接。
專利摘要本實用新型公開一種鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控制裝置，是采用可編程序可控制器(PLC控制主站)，通過所設(shè)置的多個編碼器、紅外溫度傳感器、壓力傳感器等裝置，對主機、澆包、拔管機、冷卻系統(tǒng)、管模旋轉(zhuǎn)主電機、液壓油泵電機、澆包油泵電機、孕育劑播撒電機、芯架、拔管鉗頭、接管裝置、擋管裝置、自動稱量裝置實現(xiàn)全自動閉環(huán)控制、無人化操作，克服人工操作所帶來的種種弊病，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，可明顯提高工作效率、降低工作強度。一種鑄鐵管生產(chǎn)設(shè)備用全自動控制裝置，設(shè)有PLC控制主站，與PLC控制主站相接有按鈕、指示燈，其特征在于PLC控制主站與主機行走比例伺服閥相接，主機行走比例伺服閥控制主機行走油缸，與主機行走油缸通過相接的編碼器A與PLC控制主站相接。
文檔編號B22D13/12GK201410556SQ20092001314
公開日2010年2月24日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者任修崢, 芳 劉, 師景娥, 張倍會, 溫樂兵, 韓俊紅 申請人:大連萬通工業(yè)裝備有限公司