[发明专利]球墨铸铁管离心机的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业生产的技术领域，涉及球墨铸铁管生产设备和工艺，更具体地说，本发明涉及一种球墨铸铁管离心机的控制系统。另外，本发明还涉及该控制系统的控制方法。

背景技术

目前的球墨铸铁管生产设备由三大部分组成：浇注系统、主机部分及拔管装置。

球墨铸铁管生产工艺过程是：铁水注入扇形包后，主机走到对应位置准备浇注。启动翻包油缸开始翻包，刚开始翻转时扇形包有一段空行程，当铁水流出时要求扇形包匀速翻转。铁水沿流槽流至主机内，开始浇注承口，此时主机油缸伸长到最大位置，待承口浇满后，主机匀速下行，主机油缸匀速收回。

在此过程中，翻包油缸一直匀速翻转至铁水接近承口处时，翻包缸反向收缩，扇形包回转约2度，等待下一次浇注。铁水浇至插口处时，主机油缸暂停，延时一段时间后继续下行，之后主机退出，拔管钳准备拔管，主机油缸快速伸长将铸管拔出，称重开始。

在整工艺个过程中，翻包采用比例伺服系统来控制翻包速度及翻转角度，主机走行过程定位及速度依靠普通油缸伸缩。称重信号在操作台采用二次表显示，操作工参考显示值与标准值差别，根据经验手动调节翻包翻转速度及主机走速来平衡下根管重。

上述现有的控制方式均为人工操作。由于翻包及走行速度与定位的精确度在整个生产过程中起着决定性作用，同时称重系统也直接关系到后续产品的质量问题，因此，仅以上述方式及经验值来操作已不能满足现有的工艺要求。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种球墨铸铁管离心机的控制系统，其目的是实现翻包与走行的数字阀速度和位置的精确自动控制。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的球墨铸铁管离心机的控制系统，所述球墨铸铁管离心机的执行机构包括数字阀，安装在翻包及主机上，接管位置安装称重传感器，所述的球墨铸铁管离心机的控制系统设PLC，所述的数字阀的控制装置为数字阀控制器，所述的数字阀控制器设有数字伺服阀，该数字伺服阀由步进电机驱动；所述的数字阀控制器设有数字阀的运动速度及位置的编码器；所述的称重传感器、驱动数字伺服阀的步进电机以及数字阀上的编码器分别通过信号线路与所述的PLC连接。

为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：

所述的PLC中设有电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块和开关量输出模块。

所述的PLC通过MPI现场总线与触摸屏连接。

所述的称重传感器为4只，分别通过信号线传送mV信号至称重信号变送器，所述的称重信号变送器转换输出4～20mA电流信号，通过信号线传送至PLC的模拟量输入模块。

所述的称重信号变送器输出称重信号与标准管重进行比较，将差值信号输送给所述的PLC，经PLC运算后以两组4～20mA电流形式输出至所述的数字阀控制器。

本发明要解决的第二个问题是提供以上所述的球墨铸铁管离心机的控制系统所采用的控制方法，该方法的技术方案是：

所述的称重传感器同时匹称重信号变送器，将称重结果以电流形式送至PLC7，为翻包及主机的速度与定位提供参考数据；

利用触摸屏选择管型；

管型选择完毕后，输入同等规格管型的浇注数量，点击“确认”键，实现自动运行；

CPU内部存储全自动程序，为节约读取时间提高控制精度，程序执行过程如下：

每种管型选取后，通过比较指令选取对应管型子程序，确认后调用此程序；

一种规格管型多只生产时，将接管到位信号作为重新调用程序的指令信号，同时提供计数指令；

每接一只管调用一次子程序，采用加指令完成一次加1计数；

最终当计数值与设定值相同，即同等规格浇注数量完成后停止生产计数，同时提供预警信号提醒操作人员；

在触摸屏上完成：在子程序中将各种参数设定值，均转换为浮点数；

称重信号进入PLC后也转换为浮点数；经过与标准管重比较做差后进行两组PID运算；

将两组运算结果分别提供给翻包及数字阀设定值进行累加；

累加结果根据PLC硬件要求转换为模拟量输出4～20mA信号匹配数据，将电流信号传送至数字阀控制器；

同时，每次称重信号待累加完毕后，信号自动清零，以便下组数据的填充。