本發(fā)明涉及在一種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，更具體地，涉及一種混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
砂溫是影響型砂可操作時(shí)間的主要因素，不同的砂溫對(duì)固化劑酸值高低的要求是不同的。因此，就產(chǎn)生了因砂溫已經(jīng)變化，但操作者未能及時(shí)調(diào)整加入的固化劑的酸值，導(dǎo)致型砂質(zhì)量下降的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中操作者無(wú)法及時(shí)跟進(jìn)砂溫調(diào)整加入的固化劑的酸值的問(wèn)題，提供一種能夠自動(dòng)調(diào)整固化劑酸值，確保型砂質(zhì)量的穩(wěn)定的系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)，包括液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)和液料輸送系統(tǒng)，其中，液料輸送系統(tǒng)包括：樹(shù)脂液料輸送管路以及用于輸送不同固化劑的固化劑輸送管路，每條固化劑輸送管路中和樹(shù)脂液料輸送管路中均設(shè)置有泵；液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)包括：用于采集硅砂實(shí)際溫度的溫度傳感器；接收溫度傳感器的溫度信號(hào)、將實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度范圍進(jìn)行比較并基于比較結(jié)果控制所有泵的轉(zhuǎn)速的PLC控制器。
根據(jù)本發(fā)明，PLC控制器構(gòu)造成：在實(shí)際溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)調(diào)節(jié)所有泵的轉(zhuǎn)速；否則保持所有泵的轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明，PLC控制器構(gòu)造成：在實(shí)際溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)調(diào)節(jié)所有泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)不同固化劑混合后的酸值。
根據(jù)本發(fā)明，在PLC控制器與所有泵之間串聯(lián)有用于控制所有泵的轉(zhuǎn) 速的變頻器。
根據(jù)本發(fā)明，在所有固化劑輸送管路中以及樹(shù)脂液料輸送管路中均串聯(lián)有流量計(jì)，其中，所有流量計(jì)均與PLC控制器信號(hào)連通以向PLC控制器反饋每條管路中的流體流量。
根據(jù)本發(fā)明，所有固化劑輸送管路的末端均連接至固化劑緩沖器。
根據(jù)本發(fā)明，所有固化劑輸送管路的首端均連接至容納有不同固化劑的液料桶。
根據(jù)本發(fā)明，在每條固化劑輸送管路中的流量計(jì)的下游設(shè)置有與流量計(jì)連通的三通閥，三通閥還與固化劑緩沖器以及液料桶連通。
根據(jù)本發(fā)明，樹(shù)脂輸送管路的首端連接至容納有樹(shù)脂的液料桶。
根據(jù)本發(fā)明，在樹(shù)脂輸送管路中的流量計(jì)的下游設(shè)置有與流量計(jì)連通的三通閥，三通閥還與容納有樹(shù)脂的液料桶以及機(jī)頭連通。
根據(jù)本發(fā)明，液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)還包括與PLC控制器通過(guò)MPI電纜進(jìn)行通信連接的觸摸屏。
本發(fā)明的有益效果在于：
(1)通過(guò)在本發(fā)明中的混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)中設(shè)置液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)和液料輸送系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)設(shè)定的型砂可操作時(shí)間，利用傳感器檢測(cè)到的砂溫自動(dòng)調(diào)整固化劑的加入量，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整固化劑酸值的目的，確保了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。
(2)通過(guò)在液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置PLC控制器，可操作時(shí)間可通過(guò)手動(dòng)按鈕選擇或者固化到PLC軟件中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同種類型砂的固化劑酸值隨砂溫變化的控制。
(3)通過(guò)在液料輸送系統(tǒng)中設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)液料流動(dòng)的泵，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)液料管路中液料的流量，從而調(diào)整輸送至機(jī)頭液料的配比，此外，當(dāng)液料管路中有氣泡時(shí)，可通過(guò)手動(dòng)開(kāi)啟液料泵排除液料管路中的氣體，進(jìn)一步確保了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。
(4)通過(guò)在混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)的液料輸送管路中設(shè)置與PLC控制器信號(hào)連通的流量計(jì)，流量計(jì)通過(guò)對(duì)流出的固化劑量和樹(shù)脂量的監(jiān)控，并 將監(jiān)控信息反饋給PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑和樹(shù)脂加入量的閉環(huán)控制。此外，混砂機(jī)在開(kāi)動(dòng)中，當(dāng)流量計(jì)檢測(cè)到無(wú)液料時(shí)，PLC會(huì)作為一個(gè)故障進(jìn)行輸出，提醒操作者。
(5)通過(guò)在所有固化劑輸送管路的末端連接至固化劑緩沖器，可以實(shí)現(xiàn)不同固化劑通過(guò)液料管路同時(shí)到達(dá)固化劑緩沖器，混合得到理想的酸值時(shí)再輸送至機(jī)頭，保證了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。
(6)通過(guò)在每條液料管路中的流量計(jì)下游設(shè)置三通閥，當(dāng)混砂機(jī)不工作時(shí)，液料可通過(guò)三通閥利用液料管路返回到液料桶，從而避免由于空氣導(dǎo)致液料斷流影響型砂的質(zhì)量。
(7)在液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置與PLC控制器信號(hào)連通的觸摸屏，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互功能，為操作提供了便利。
(8)為確?？刹僮鲿r(shí)間的恒定，根據(jù)建立的砂溫與A和B固化劑的配比關(guān)系，自動(dòng)調(diào)節(jié)A和B固化劑流量。
附圖說(shuō)明
圖1是混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)和液料輸送系統(tǒng)，其中，液料輸送系統(tǒng)包括：樹(shù)脂液料輸送管路以及用于輸送不同固化劑的固化劑輸送管路，每條固化劑輸送管路中和樹(shù)脂液料輸送管路中均設(shè)置有泵。液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)包括：用于采集硅砂實(shí)際溫度的溫度傳感器；接收溫度傳感器的溫度信號(hào)、將實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度范圍進(jìn)行比較并基于比較結(jié)果控制所有泵的轉(zhuǎn)速的PLC控制器。
更具體地，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，PLC控制器構(gòu)造成：在實(shí)際溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)調(diào)節(jié)所有泵的轉(zhuǎn)速；否則保持所有泵的轉(zhuǎn)速。
進(jìn)一步優(yōu)選地，PLC控制器還被構(gòu)造成：在實(shí)際溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)調(diào)節(jié)所有泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)不同固化劑混合后的酸值。
此外，在PLC控制器與所有泵之間串聯(lián)有用于控制所有泵的轉(zhuǎn)速的變 頻器。并且在所有固化劑輸送管路中以及樹(shù)脂液料輸送管路中均串聯(lián)有流量計(jì)。其中所有流量計(jì)均與PLC控制器信號(hào)連通以向PLC控制器反饋每條管路中的流體流量。
在其他可選的實(shí)施例中，所有固化劑輸送管路的末端均連接至固化劑緩沖器。所有固化劑輸送管路的首端均連接至容納有不同固化劑的液料桶。在每條固化劑輸送管路中的流量計(jì)的下游設(shè)置有與流量計(jì)連通的三通閥，三通閥還與固化劑緩沖器以及液料桶連通。另外，樹(shù)脂輸送管路的首端連接至容納有樹(shù)脂的液料桶。在樹(shù)脂輸送管路中的流量計(jì)的下游設(shè)置有與流量計(jì)連通的三通閥，三通閥還與容納有樹(shù)脂的液料桶以及機(jī)頭連通。在優(yōu)選的實(shí)施例中，液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)還包括與PLC控制器通過(guò)MPI電纜進(jìn)行通信連接的觸摸屏。
現(xiàn)參照附圖對(duì)本發(fā)明的混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)進(jìn)行描述。圖1示出了混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)1的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，以液料控制系統(tǒng)包括固化劑A和固化劑B為實(shí)例進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，固化劑A和固化劑B可以為能夠與樹(shù)脂液反應(yīng)以使其固化的任何適當(dāng)?shù)墓袒瘎?。并且固化劑A設(shè)定為相比于固化劑B具有相對(duì)較高的酸值，即，不論固化劑A和固化劑B如何選擇，只需使得二者酸值之間存在相對(duì)高低不同即可，本發(fā)明不局限于此。
該混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)1包括液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)2和液料輸送系統(tǒng)3，其中，液料輸送系統(tǒng)包括：樹(shù)脂液料輸送管路以及用于輸送固化劑A的固化劑A輸送管路和用于輸送固化劑B的固化劑B輸送管路，每條固化劑A輸送管路、固化劑B輸送管路以及樹(shù)脂液料輸送管路中均設(shè)置有泵，分別為固化劑A泵，固化劑B泵以及樹(shù)脂泵，可通過(guò)分別調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)液料管路中固化劑A、固化劑B以及樹(shù)脂的流量，從而調(diào)整輸送至機(jī)頭的固化劑和樹(shù)脂的配比。此外，當(dāng)液料管路中有氣泡時(shí)，可通過(guò)手動(dòng)開(kāi)啟液料泵排除液料管路中的氣體，進(jìn)一步確保了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。
液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)包括：用于采集硅砂實(shí)際溫度的溫度傳感器4，接收來(lái)自溫度傳感器4的溫度信號(hào)、并且將實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度范圍進(jìn)行比較并基于比較結(jié)果控制所有泵的轉(zhuǎn)速的PLC控制器5，其中，預(yù)設(shè)溫度 范圍根據(jù)型砂可操作時(shí)間確定，當(dāng)為了保證型砂質(zhì)量穩(wěn)定確定好可操作時(shí)間時(shí)，該可操作時(shí)間就會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)溫度區(qū)間，即以上所述的預(yù)設(shè)溫度范圍，在此預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)的砂溫都不會(huì)對(duì)型砂可操作時(shí)間造成影響，從而不會(huì)影響型砂質(zhì)量的穩(wěn)定；然而任何高于此預(yù)設(shè)溫度范圍的最高溫度的砂溫可導(dǎo)致型砂可操作時(shí)間的變化，低于此預(yù)設(shè)溫度范圍的最低溫度的砂溫也可能導(dǎo)致可操作時(shí)間的變化。通過(guò)在本發(fā)明中的混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)中設(shè)置液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)和液料輸送系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)設(shè)定的型砂可操作時(shí)間，利用傳感器檢測(cè)到的砂溫自動(dòng)調(diào)整固化劑的加入量，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整固化劑酸值的目的，確保了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。
具體地，如圖1所示，PLC控制器5構(gòu)造成在實(shí)際溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度范圍時(shí)調(diào)節(jié)所有泵的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)不同固化劑混合后的酸值，否則保持所有泵的轉(zhuǎn)速。即：當(dāng)PLC控制器5接收的來(lái)自溫度傳感器4檢測(cè)的實(shí)際砂溫不在上述預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)時(shí)，即實(shí)際砂溫高于上述預(yù)設(shè)溫度范圍的最高溫度或低于上述溫度范圍的最低溫度時(shí)，PLC控制器基于其自帶的或內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的判定算法控制泵的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)液料管路液料的液體流量，當(dāng)不同固化劑管路中的液體流量由于泵的轉(zhuǎn)速改變被調(diào)整時(shí)，那么不同固化劑混合后的酸值也將會(huì)改變。當(dāng)PLC控制器接收的來(lái)自溫度傳感器檢測(cè)的實(shí)際砂溫在上述預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)時(shí)，PLC控制器保持所有泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速不變。
通過(guò)在液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置PLC控制器，可操作時(shí)間可通過(guò)手動(dòng)按鈕選擇或者固化到PLC軟件中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同種類型砂的固化劑酸值隨砂溫變化的控制。此處應(yīng)當(dāng)指出的是，如上所述的PLC控制器基于其自帶的或內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的判定算法控制泵的轉(zhuǎn)速指的是：對(duì)應(yīng)于可操作時(shí)間的砂溫預(yù)設(shè)在PLC控制器5中并且砂溫與固化劑酸值存在比例關(guān)系。換句話說(shuō)，可操作時(shí)間-砂溫-A、B固化劑配比-A、B固化劑混合后酸值之間存在比例關(guān)系；而這種比例關(guān)系是設(shè)定在PLC中的內(nèi)置算法或者自帶算法，并且這種算法會(huì)根據(jù)所需可操作時(shí)間、使用的PLC控制器不同、砂溫不同、固化成型后成品質(zhì)量等各種因素而在不同PLC控制器中存在一定差異，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解這是可以根據(jù)具體使用情況而定的。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，如圖1所示，在PLC控制器5與所有泵之間串聯(lián)有變頻器，此變頻器能夠接收來(lái)自PLC控制器的控制信號(hào)，并根據(jù)此控制信號(hào)改變輸入至所有泵的頻率，從而改變泵的轉(zhuǎn)速。此處應(yīng)當(dāng)理解，任何合適的能夠?qū)嵤㏄LC控制器改變泵的轉(zhuǎn)速的方式或設(shè)備(例如，可通過(guò)變壓器實(shí)施)都適用于本實(shí)施例，本發(fā)明不局限于此。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖1所示，在所有固化劑輸送管路，即固化劑A輸送管路和固化劑B輸送管路中以及樹(shù)脂液料輸送管路中分別串聯(lián)有固化劑A流量計(jì)、固化劑B流量計(jì)以及樹(shù)脂流量計(jì)，每個(gè)流量計(jì)分別設(shè)置在每條對(duì)應(yīng)的液體管路中各個(gè)對(duì)應(yīng)的泵的下游處，其中，所有流量計(jì)與PLC控制器信號(hào)連通以向PLC控制器反饋每條管路中的流體流量。通過(guò)在混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)的液料輸送管路中設(shè)置與PLC控制器信號(hào)連通的流量計(jì)，流量計(jì)通過(guò)對(duì)流出的固化劑量和樹(shù)脂量的監(jiān)控，并將監(jiān)控信息反饋給PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑和樹(shù)脂加入量的閉環(huán)控制。此外，混砂機(jī)在開(kāi)動(dòng)中，當(dāng)流量計(jì)檢測(cè)到無(wú)液料時(shí)，PLC會(huì)作為一個(gè)故障進(jìn)行輸出，提醒操作者。
優(yōu)選地，在圖1所示的實(shí)施例中的固化劑A和固化劑B液料管路的末端均連接至固化劑緩沖器6，即固化劑A和固化劑B通過(guò)液料管路同時(shí)在固化劑緩沖器6中混合，達(dá)到期望的固化劑酸值后再輸送至機(jī)頭，從而進(jìn)一步保證了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。
在如圖1所示的實(shí)施例中，該混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)的液料輸送系統(tǒng)中還包括容納有不同固化劑和/或樹(shù)脂的液料桶，所有液料桶均安置在各自對(duì)應(yīng)的輸送管路的首端，為整個(gè)輸送管路提供固化劑和/或樹(shù)脂。
更加優(yōu)選的，如圖1所示，在每條固化劑A輸送管路和固化劑B輸送管路中的固化劑A流量計(jì)和固化劑B流量計(jì)的下游分別設(shè)置有與固化劑A流量和固化劑B流量計(jì)通過(guò)液料管路連通的固化劑A三通閥和固化劑B三通閥，每個(gè)上述三通閥的另外兩閥分別連通至固化劑緩沖器以及對(duì)應(yīng)的固化劑A液料桶和固化劑B液料桶。此外，如圖1所示，在樹(shù)脂輸送管路中的樹(shù)脂流量計(jì)的下游也同樣設(shè)置有與樹(shù)脂流量計(jì)連通的樹(shù)脂三通閥，樹(shù)脂三通閥的另外兩閥分別連接至樹(shù)脂液料桶以及機(jī)頭。對(duì)于固化劑A液料管 路，當(dāng)混砂機(jī)工作時(shí)，固化劑A三通閥與固化劑A流量計(jì)連通的閥以及與固化劑緩沖器連接的閥打開(kāi)，而固化劑A三通閥與固化劑A液料桶連通的閥閉合，使得固化劑A從固化劑A液料桶順利地流通至固化劑緩沖器，在混砂機(jī)不工作時(shí)，固化劑A三通閥與固化劑A液料桶連通的閥打開(kāi)，與固化劑緩沖器連通的閥關(guān)閉，從而將固化劑A通過(guò)液料管路返回到固化劑A液料桶，對(duì)于固化劑B液料輸送管路也是同樣的原理。對(duì)于樹(shù)脂液料管路而言，當(dāng)混砂機(jī)工作時(shí)，樹(shù)脂三通閥與樹(shù)脂流量計(jì)連通的閥以及與機(jī)頭連接的閥打開(kāi)，而樹(shù)脂三通閥與樹(shù)脂液料桶連通的閥閉合，使得樹(shù)脂從樹(shù)脂液料桶順利流通至機(jī)頭，在混砂機(jī)不工作時(shí)，樹(shù)脂三通閥與樹(shù)脂液料桶連通的閥打開(kāi)，樹(shù)脂三通閥與機(jī)頭連通的閥閉合，從而將樹(shù)脂通過(guò)液料管路返回到樹(shù)脂液料桶。本發(fā)明通過(guò)在每條液料管路中的流量計(jì)下游設(shè)置三通閥，當(dāng)混砂機(jī)不工作時(shí)，液料可通過(guò)三通閥利用液料管路返回到液料桶，從而避免由于空氣導(dǎo)致液料斷流影響型砂的質(zhì)量。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，液料控制與檢測(cè)系統(tǒng)還包括與PLC控制器通過(guò)MPI電纜進(jìn)行通信連接的觸摸屏，觸摸屏可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，可通過(guò)RS485通信方式向PLC中輸入控制參數(shù)，同時(shí)能夠在觸摸屏上顯示PLC通過(guò)控制參數(shù)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。
綜上所述，圖1所示的實(shí)施例的具體實(shí)施方式為：
首先，將編寫(xiě)校驗(yàn)過(guò)的PLC程序?qū)懭隤LC控制器；
其次，按照?qǐng)D1所示的結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)的各個(gè)硬件間進(jìn)行電連接，連接完畢后進(jìn)行導(dǎo)通測(cè)試、絕緣電阻測(cè)試及通訊測(cè)試；
第三，通過(guò)觸摸屏將需要的工藝參數(shù)輸入；
第四，啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，溫度傳感器對(duì)砂溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并將檢測(cè)到的砂溫反饋到系統(tǒng)中與設(shè)定的砂溫進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)砂溫超過(guò)設(shè)定的溫度范圍時(shí)，根據(jù)PLC軟件程序中設(shè)定的計(jì)算方法，開(kāi)始計(jì)算當(dāng)下砂溫需要調(diào)整的固化劑量，并將計(jì)算出來(lái)的固化劑量轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂葡鄳?yīng)變頻器的電流信號(hào)，變頻器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)泵轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)液料輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑酸值隨砂溫變化的實(shí)時(shí)調(diào)整。流量計(jì)通過(guò)對(duì)流出的固化劑量和樹(shù)脂量的監(jiān)控，并將監(jiān)控信息反饋給PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑和樹(shù)脂加入量的閉環(huán)控制。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。