[发明专利]液态模锻模具的多点位温度检测与冷却控制系统

说明书

本发明公开了一种液态模锻模具的多点位温度检测与冷却控制系统，包括温度检测传感器、可编程逻辑控制器、电动调节阀、报警模块。温度检测传感器安装在液态模锻模具的需要控制冷却温度的关键部位，用于实时检测该部位的温度变化，并且液态模锻模具的需要控制冷却温度的关键部位分别对应设置冷却水路，每个水路的导通状态分别由一个电动调节阀控制，通过可编程逻辑控制器控制电动调节阀的导通和截止状态；本发明能够实时监控液态模锻模具各个点位的温度情况，发生异常时能及时报警并自动做出反馈与控制，能够根据异常温度传感器反馈得出液态模锻模具高温位置的编号，并将该温度和高温位置编号发送至上位机进行显示、存储。

技术领域

本发明涉及液态模锻控制技术领域，具体涉及一种液态模锻模具的多点位温度检测与冷却控制系统。

背景技术

液态模锻工艺是利用液锻机对于浇入模具型腔的熔融金属直接加压，使金属液在压力作用下流变充型、结晶凝固和流变补缩，且伴有小量塑性变形。合适的凝固时间和型腔温度有利于减少或消除之间内部缩孔、缩松、气孔、化学成分偏等缺陷，以获得力学性能接近纯锻造锻件而优于纯铸造件的毛坯或零件。

目前，液态模锻成型工艺通过预设温度阈值初步实现温度的离线调控，但对于大型复杂的液态模锻模具，其需要控制冷却温度的关键部位较多，如何对这些部位进行有效的温度监测和冷却控制是一个需要解决的技术问题。现有技术缺少对温度信息数据采集和温度实时控制。当温度发生异常，不能及时判断模具高温位置，并作出冷却降温操作，最终导致生产效率不能很好地满足产业要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液态模锻模具的多点位温度检测与冷却控制系统，能够快速调控温度和冷却水流量，以推进液态模锻工艺自动化进程和企业信息化进程。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种液态模锻模具的多点位温度检测与冷却控制系统，包括温度检测传感器、可编程逻辑控制器、电动调节阀、报警模块；

所述温度检测传感器安装在液态模锻模具的需要控制冷却温度的关键部位，用于实时检测该部位的温度变化，并将检测的温度信息发送至可编程逻辑控制器；并且液态模锻模具的需要控制冷却温度的关键部位分别对应设置冷却水路，每个水路的导通状态分别由一个电动调节阀控制，电动调节阀与可编程逻辑控制器连接，通过可编程逻辑控制器控制电动调节阀的导通和截止状态；

所述可编程逻辑控制器采用西门子S7-300PLC，S7-300PLC作为Profibus-DP主站通过Profibus-DP转Modbus总线桥与各个温度检测传感器从站连接；

所述温度检测传感器和电动调节阀的数量一致，预先定义好温度检测传感器和电动调节阀的地址，使同一冷却水路的温度检测传感器和电动调节阀相对应，并且对温度检测传感器的安装位置进行编号，以便能够获知液态模锻模具的高温位置；

所述报警模块与S7-300的输出端口连接，用于声报警和光报警提醒；

S7-300与上位计算机连接。

所述液态模锻模具的多点位温度检测与冷却控制系统的工作过程如下：

S7-300对各个温度检测传感器进行巡检，获取各个温度检测传感器的检测数据，从而得到液态模锻模具各个需要控制冷却温度的关键部位的温度信息，S7-300将获取的温度与设定的温度阈值进行对比，若检测的当前温度大于设定温度阈值则S7-300向对应的电动调节阀发送控制指令，控制电动调节阀由截止切换成导通状态，使相应的冷却水路导通；同时，S7-300控制报警模块进行报警提醒；同时，S7-300根据异常(高温)温度传感器反馈得出液态模锻模具高温位置的编号，并将该温度和高温位置编号发送至上位机进行存储、显示。

在上述技术方案中，选用舟正科技公司的协议转换器CBT-1001作为Profibus-DP转 Modbus总线桥。