一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于覆砂鑄造領域，具體涉及一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]耐磨球在礦山、水泥、煤炭等行業中有著廣泛的應用。據統計國內耐磨球年消耗已經超過200萬噸，冶金礦山消耗的耐磨球占各行業耐磨球消耗總量的70%，耐磨球損耗造成的經濟損耗巨大。由此可見，耐磨球在耐磨材料中占有相當大的比重。我國目前鑄造耐磨球的生產廠家有1000多，但年產量大多數在3000噸以下，萬噸規模的企業較少。而耐磨球的國內需求及出口量逐年增多，對耐磨球的質量要求也逐步提高。
[0003]覆砂鑄造是利用射芯機將覆膜砂射覆在鐵型型腔表面的一種鑄造造型工藝，因其具有造型精度高，消耗材料少，工藝出品率高，鑄造冷卻性能優良等優點，被廣泛應用于曲軸、閥體、缸體及耐磨球等高質量鑄件的大批量生產。耐磨球覆砂鑄造工藝主要由覆砂造型、固化起模、下芯合箱、澆鑄、冷卻、開型及鑄型清理等組成，而實現該工藝多采用人工操作的方式。雖然人工操作方式對設備的自動化程度要求不高，簡單易行，但也存在勞動強度大、生產效率低、產品質量受主觀因素影響等弊端。隨著制造業信息化、自動化及集成度的大力發展，如何提高企業的自動化程度、加快技術升級、提高生產效率與質量成為傳統的鑄造企業所面臨的重大課題。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法，該耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法克服了現有技術的不足，提高了自動化程度，極大地降低了勞動強度和勞動成本，生產效率高，克服了產品質量受主觀因素的影響，穩定可靠。
[0005]為達到上述目的，本發明一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法的技術方案是:一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統，其特征在于:所述耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統是由上位機和現場控制系統組成；
所述上位機是由工控機和通訊模塊組成；
所述現場控制系統是由可編程邏輯控制器PLC、傳感器、繼電器、接觸器、執行機構和電磁閥組成；所述的執行機構是由氣缸及電動機組成；
所述工控機經通訊模塊與可編程邏輯控制器PLC相連接，工控機采集到的數據信號經通訊模塊傳送至可編程邏輯控制器PLC，構建生產線的控制系統與監控系統；所述可編程邏輯控制器PLC的信號輸入端與傳感器連接，可編程邏輯控制器PLC通過傳感器采集的執行機構的狀態信號及模具位置信息的現場信號接至可編程邏輯控制器PLC的輸入端，并將其經通訊模塊反饋至工控機，實現監控功能；可編程邏輯控制器PLC的信號輸出端通過繼電器、接觸器和執行機構中電動機連接，可編程邏輯控制器PLC的輸出電動機驅動信號經繼電器和接觸器以驅動電動機運行；可編程邏輯控制器PLC的信號輸出端通過電磁閥與執行機構中驅動氣缸連接，可編程邏輯控制器PLC的輸出氣缸驅動信號經電磁閥以驅動氣缸工作。
[0006]本發明還提供一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制方法，采用一種耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統，其特征在于:該耐磨球覆砂鑄造生產線的控制方法包括如下步驟:
步驟1)，系統預設；在工控機I中進行預設控制參數、啟動、停止、急停等功能操作、設備運行狀態及控制參數監控、故障信息；
步驟2)，系統初始化；系統初始化檢測控制系統當前狀態，并判斷是否進行下一步工作；
步驟3)，系統控制模式選擇；通過控制模式選擇定義控制系統運行方式:自動模式和手動t吳式；
步驟4)，自動模式和手動模式下操作；自動模式下為全自動控制方式，無需人工干預下實現耐磨球覆砂鑄造生產線的自動運行，手動模式下提供點動控制耐磨球覆砂鑄造生產線的各個控制工位，即手動調節方式；
步驟5)，運行狀態檢測；耐磨球覆砂鑄造生產線在自動模式下進行全自動控制方式運行，并進行運行狀態檢測，當運行轉臺正常即無故障信息報警、停止及急停功能信號時，系統進行周期循環控制，返回至控制模式選擇；當出現故障報警、停止及急停功能啟動信號時，系統停止運行。
[0007]在上述技術方案中，本發明采用所述的一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法，首先在工控機中預設控制參數，并啟動控制系統，工控機中控制信號量經通訊模塊傳輸至可編程邏輯控制PLC，經可編程邏輯控制器PLC運算處理后輸出驅動信號，分別控制電磁閥和繼電器，以實現氣缸和電動機執行機構動作；安裝于生產線各個工位上的傳感器將現場信號(執行機構狀態信號及模具位置信息)輸送至可編程邏輯控制器PLC的輸入端，經其處理后通過通訊模塊反饋至工控機實現控制系統實時監控及故障報警功能。本發明具有以下有益效果:第一，有效克服了現有技術的不足，提高了自動化程度，極大地降低了勞動強度和勞動成本，生產效率高，克服了產品質量受主觀因素的影響，穩定可靠；第二，能實現對耐磨球覆砂鑄造生產線的自動控制、實時監控及故障報警；第三，本發明能根據現有傳統耐磨球覆砂鑄造生產線的特點進行針對性實施，具有工程施工量小、周期短以及較高的可靠性等特點。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法中控制系統的結構框圖；
圖2為本發明一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法中控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明。所述的實施例僅為本發明的一部分實施例，非全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0010]圖1為本發明一種用于耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統及控制方法中控制系統的結構框圖；本實施例的耐磨球覆砂鑄造生產線的控制系統是由上位機和現場控制系統組成；所述上位機是由工控機I和通訊模塊2組成；現場控制系統是由可編程邏輯控制器PLC3、傳感器4、繼電器5、接觸器6、執行機構7和電磁閥8組成；執行機構7是由氣缸9及電動機10組成。工控機I經通訊模塊2與可編程邏輯控制器PLC3相連接，工控機I采集到的數據信號經通訊模塊2傳送至可編程邏輯控制器PLC3，構建生產線的控制系統與監控系統；可編程邏輯控制器PLC3的信號輸入端與傳感器4連接，可編程邏輯控制器PLC3通過傳感器4采集的執行機構7的狀態信號及模具位置信息的現場信號接至可編程邏輯控制器PLC3的輸入端，并將其經通訊模塊2反饋至工控機1，實現監控功能；可編程邏輯控制器PLC3的信號輸出端通過繼電器5、接觸器6和執行機構7中電動機10連接，可編程邏輯控制器PLC3的輸出電動機驅動信號經繼電器5和接觸器6