本實(shí)用新型涉及機(jī)械控制系統(tǒng)，尤其涉及一種新型制型機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

縮略語(yǔ)和關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)定義：

覆膜砂(coated sand)：砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝:冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過(guò)程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇揮發(fā)，得覆膜砂;熱法把砂預(yù)熱到一定溫度，加樹脂使其熔融，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤(rùn)滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。 用于鑄鋼件、鑄鐵件。

射芯機(jī)：金屬模板分為上下兩部分，合攏后形成封閉空腔，將覆膜砂覆蓋在加熱到180~280℃的金屬模板內(nèi)部，使其硬化為薄殼(薄殼厚度一般為6~12毫米)，再加溫固化薄殼，使達(dá)到足夠的強(qiáng)度和剛度，因此將上下兩片薄殼用夾具卡緊或用樹脂粘牢后，不用砂箱即可構(gòu)成鑄型。覆膜砂覆蓋在金屬模板上一般都采用壓縮空氣射砂的方式，該設(shè)備簡(jiǎn)稱射芯機(jī)。射芯機(jī)應(yīng)控制金屬模板的加溫和設(shè)定工藝溫度恒定、射砂時(shí)間控制、排氣控制、保溫時(shí)間控制模塊、能耗控制、壓縮空氣壓力控制模塊、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)控制、常規(guī)機(jī)械動(dòng)作控制模塊等。

PLC：可編程邏輯控制器。

由于覆膜砂在鑄造上的大規(guī)模應(yīng)用，射芯機(jī)也隨之在鑄造廠大量使用。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)射芯機(jī)的廠家也較多。

目前國(guó)內(nèi)射芯機(jī)控制系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)PLC可編程邏輯控制器控制金屬模板的加溫和設(shè)定工藝溫度恒定、射砂時(shí)間控制、排氣控制、保溫時(shí)間控制模塊、常規(guī)機(jī)械動(dòng)作控制模塊。滿足基本的技術(shù)要求。

1、現(xiàn)有技術(shù)的模板溫度控制、射砂時(shí)間控制、保溫時(shí)間控制模塊這三項(xiàng)主要的工藝參數(shù)可由操作人員隨意調(diào)整，無(wú)管理權(quán)限控制，不能有效的排除人為因素的干擾。工藝參數(shù)調(diào)整的隨意性將不能確保覆膜砂殼型的質(zhì)量穩(wěn)定，覆膜砂殼型的質(zhì)量不穩(wěn)定最終將影響鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量。

2、由于射芯機(jī)模板加熱采用電熱管加熱方式，功率較大。因此射芯機(jī)的電力消耗較大。現(xiàn)有技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)均未對(duì)射芯機(jī)電力消耗進(jìn)行監(jiān)控。

3、現(xiàn)有技術(shù)對(duì)壓縮空氣壓力大小，對(duì)覆膜砂殼型的質(zhì)量影響未予考慮。

4、現(xiàn)有技術(shù)均未在PLC控制系統(tǒng)上對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理方面進(jìn)行考慮，只是單一的滿足做出覆膜砂殼型的功能。更不具備智能化制造對(duì)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決上述不足，提供了一種新型制型機(jī)控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種新型制型機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC可編程邏輯控制器、RS485通訊模塊、4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器、上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)和液晶觸摸控制屏，PLC可編程邏輯控制器分別連接RS485通訊模塊、4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器、上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)和液晶觸摸控制屏，RS485通訊模塊連接智能電表、當(dāng)天電力消耗檢測(cè)模塊和設(shè)備總電力消耗檢測(cè)模塊，同時(shí)，智能電表連接當(dāng)天電力消耗檢測(cè)模塊和設(shè)備總電力消耗檢測(cè)模塊；

所述PLC可編程邏輯控制器連接有常規(guī)機(jī)械動(dòng)作控制模塊、保溫時(shí)間控制模塊、射砂時(shí)間、排氣時(shí)間控制模塊、當(dāng)班生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊和設(shè)備總生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊；

所述4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接有金屬模板溫度控制模塊和壓縮空氣壓力控制模塊。

所述PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部設(shè)有斷電保持型暫存計(jì)數(shù)器。

所述RS485通訊模塊設(shè)有兩個(gè)RS 485插口。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的全面升級(jí)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的射芯機(jī)采用本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)的制型機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，且讓傳統(tǒng)的傻、大、粗設(shè)備具備了網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化的功能，為企業(yè)走向智能化制造、精細(xì)化管理打下了基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。

如圖1所示，一種新型制型機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC可編程邏輯控制器1、RS485通訊模塊2、4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器3、上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)4和液晶觸摸控制屏5，PLC可編程邏輯控制器1分別連接RS485通訊模塊2、4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器3、上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)4和液晶觸摸控制屏5，RS485通訊模塊2連接智能電表6、當(dāng)天電力消耗檢測(cè)模塊7和設(shè)備總電力消耗檢測(cè)模塊8，同時(shí)，智能電表6連接當(dāng)天電力消耗檢測(cè)模塊7和設(shè)備總電力消耗檢測(cè)模塊8；

所述PLC可編程邏輯控制器1連接有常規(guī)機(jī)械動(dòng)作控制模塊9、保溫時(shí)間控制模塊10、射砂時(shí)間、排氣時(shí)間控制模塊11、當(dāng)班生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊12和設(shè)備總生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊13；

所述4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器3連接有金屬模板溫度控制模塊14和壓縮空氣壓力控制模塊15。

所述PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部1設(shè)有斷電保持型暫存計(jì)數(shù)器。

所述RS485通訊模塊2設(shè)有兩個(gè)RS 485插口。

本實(shí)用新型采用三菱FX1N-24MR可編程邏輯控制器，是整個(gè)制型機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制元件。主要進(jìn)行以下5個(gè)方面的控制動(dòng)作。

1、常規(guī)動(dòng)作控制：

其中常規(guī)機(jī)械動(dòng)作控制模塊9、保溫時(shí)間控制模塊10、射砂時(shí)間、排氣時(shí)間控制模塊11這三項(xiàng)與現(xiàn)有技術(shù)一致，采用PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部程序和時(shí)間繼電器控制并輸出控制信號(hào)，控制外部繼電器動(dòng)作，繼而控制執(zhí)行元件按規(guī)定動(dòng)作程序和設(shè)定時(shí)間進(jìn)行動(dòng)作。本實(shí)用新型的方案增加的當(dāng)班生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊12和設(shè)備總生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊13控制是利用PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)定各班次時(shí)間段，對(duì)程序循環(huán)動(dòng)作進(jìn)行計(jì)數(shù)，并存入PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部相應(yīng)的斷電保持型暫存計(jì)數(shù)器內(nèi)，供上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)4和液晶觸摸控制屏5讀取或修改數(shù)據(jù)。由于每一臺(tái)設(shè)備均具有一個(gè)唯一的ID地址，所以當(dāng)班生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊12可以為車間級(jí)和公司級(jí)ERP管理系統(tǒng)提供每一臺(tái)設(shè)備的適時(shí)生產(chǎn)信息，為生產(chǎn)管理提供便利。同樣設(shè)備總生產(chǎn)數(shù)量檢測(cè)模塊13控制可以直觀的檢查每一臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)總數(shù)量，這也為設(shè)備的預(yù)見性維護(hù)提供了基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，便于設(shè)備維護(hù)部門進(jìn)行設(shè)備的預(yù)見性維護(hù)并可以在ERP管理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定預(yù)見性維護(hù)作業(yè)計(jì)劃，降低設(shè)備的故障停機(jī)率。

2、模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器控制：

其中金屬模板溫度控制模塊14與現(xiàn)有技術(shù)一致，均采用PLC程序的數(shù)值控制比較指令來(lái)執(zhí)行。金屬模板與Pt100熱電偶連接，采集溫度信號(hào)并通過(guò)Pt100變送器轉(zhuǎn)換為5-24mA電流信號(hào)，傳送至4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器3，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再傳送至PLC指定的暫存計(jì)數(shù)器，并與液晶觸摸控制屏5設(shè)置的工藝參數(shù)溫度進(jìn)行數(shù)值對(duì)比，來(lái)控制加熱元件的啟、停動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)金屬模板溫度的恒定。為了提高金屬模板溫度控制模塊的精確度，本實(shí)用新型設(shè)定PLC通過(guò)Pt100熱電偶在規(guī)定時(shí)間內(nèi)采集20個(gè)溫度樣本，求平均值后再與液晶觸摸控制屏5設(shè)置的工藝參數(shù)溫度進(jìn)行對(duì)比。

壓縮空氣壓力控制模塊15采用1.5T-13I壓力變送器采集壓力信號(hào)，傳送至4AD 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器3，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再傳送至PLC指定的暫存計(jì)數(shù)器，并與液晶觸摸控制屏5設(shè)置的最低壓縮空氣壓力值進(jìn)行數(shù)值對(duì)比，低于設(shè)定壓縮空氣壓力值，設(shè)備停機(jī)不能啟動(dòng)。

3、RS 485通訊模塊：

通過(guò)三菱PLC具備的RS 485通訊模塊和無(wú)協(xié)議數(shù)據(jù)通訊功能，本實(shí)用新型進(jìn)行了兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)。

（1）電量信息采集：采用DES 203-EM三相多功能智能電表，通過(guò)三菱PLC具備的RS 485通訊模塊和無(wú)協(xié)議數(shù)據(jù)通訊功能與PLC連接。通過(guò)PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部時(shí)鐘區(qū)分班次，采集智能電表數(shù)據(jù)，得到?jīng)]班次的消耗電量并存入PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部斷電保持型暫存計(jì)數(shù)器，總耗電量數(shù)據(jù)同樣方式存入不同的斷電保持暫存計(jì)數(shù)器內(nèi)。并通過(guò)液晶觸摸控制屏5顯示出當(dāng)班次耗電和總耗電的適時(shí)數(shù)據(jù)，便于企業(yè)加強(qiáng)節(jié)能降耗管理。

（2）通過(guò)RS 485通訊模塊和無(wú)協(xié)議數(shù)據(jù)通訊功能讓設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行鏈接，將PLC可編程邏輯控制器內(nèi)部的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和電力消耗數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)ERP管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)公司級(jí)和車間級(jí)管理信息的適時(shí)性交換。提高公司管理和生產(chǎn)的智能化水平。

（3）由于電量采集和計(jì)算機(jī)通訊同時(shí)使用，所以本實(shí)用新型采用的RS 485通訊模塊為兩個(gè)RS 485插口。

4、上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)：

設(shè)備PLC與上位計(jì)算機(jī)和企業(yè)ERP管理系統(tǒng)連接，主要是為了適時(shí)掌握設(shè)備的生產(chǎn)和能源消耗情況，通過(guò)采集的適時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和控制，來(lái)提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，降低電力浪費(fèi)。

5、液晶觸摸控制屏：

本實(shí)用新型采用YKHMI液晶觸摸控制屏主要有兩個(gè)方面的意圖。

1、設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)控更加直觀。觸摸控制屏淘汰了老式按鈕控制，提高了設(shè)備可靠性。

2、YKHMI液晶觸摸控制屏具備的分級(jí)權(quán)限控制功能，實(shí)現(xiàn)了重要工藝參數(shù)設(shè)置的密碼控制功能，避免了操作者隨意修改工藝參數(shù)影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。