专利名称：托辊式离心铸造机的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及离心机技术领域，尤其涉及一种托辊式离心铸造机的控制装置。
背景技术：
在金属铸造行业中，为实现铸件外壁的毛刺层，要在离心铸造模具的型腔中覆盖一涂层，使得成型铸件外壁具有一层毛刺，且在离心机中浇铸成型的管件需要利用一套冷却系统进行冷却，传统的冷却方式为:对模具进行喷水冷却。如果冷却水的流量控制不当，可能会出现因人为因素造成模具温度过低而影响后续生产的产品质量不稳定的现象。一种托滚式离心铸造机的喷涂装置工作过程为:正转小车，使底座朝向离心铸造模具移动，并带动涂料杆逐渐伸入到离心铸造模具的型腔中，同时转动离心铸造模具，连接在涂料杆头部的喷头开始喷涂，从而在离心铸造模具的型腔中形成涂层。喷涂完毕后，反转小车，使底座往回移动，涂料杆带动喷头从离心铸造模具的型腔中退出。此工作过程如果采用人为操作，操作麻烦，生产效率低，产品质量不稳定，劳动强度大，工作环境恶劣，但目前市场上还未见一种控制上述工作过程的控制装置。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种自动化程度高、操作简单方便、工作效率高的托辊式离心铸造机的控制装置，且该装置能控制喷水与喷涂，且控制的结构高度精简，采用该装置生产出来的产品质量稳定。本实用新型是这样实现的:一种托辊式离心铸造机的控制装置，包括具有模拟量输入、数字量输入、数字量输出的PLC模块、电源、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、行程开关、时间继电器、若干传感器以及多个指令输入开关和多个继电器开关，所述电源用于给PLC模块、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、传感器供电，所述PLC模块的数字量输入用于采集指令输入开关、行程开关、时间继电器的开关状态信号；所述PLC模块的数字量输出用于将数字量输入采集的开关状态信号输出给变频器和继电器开关，控制离心机主机、喷涂装置小车的运行状态和喷水装置喷水电磁阀、喷涂装置喷涂电磁阀、时间继电器的状态；所述PLC模块的模拟量输入用于将传感器采集到的冷却水的压力和流量的模拟信号、模具温度信号、以及浇注时铁水温度信号传递给PLC模块的CPU，所述CPU用于判断采集的模拟信号是否异常，并通过PLC模块的数字量输出将CPU的开关控制信号输出给变频器与继电器开关。所述PLC模块采用型号为CP1E-N20DR-A的可编程控制器。所述PLC模块的数字量输出还用于输出CPU设定的产品工艺参数信息，所述产品工艺参数信息包括浇注铁水的温度，模具控制的温度，冷却水流量多少，风冷却时间，涂料量要求和毛坯旋转速度要求。所述指令输入开关、行程开关SQ1、时间继电器KTl常开触点的一端连接PLC模块的数字量输入，另一端连接负电压V-，所述继电器开关的线圈一端连接PLC模块的数字量输出，另一端连接负电压V-，所述PLC模块的第三、第四、第五公共端COM通过熔断器连接正电压V+。所述指令输入开关包括第一按钮SB1、第二按钮SB2、第三按钮SB3、第四按钮SB4、第五按钮SB5，所述继电器开关包括第一中继器KA1、第二中继器KA2、第三中继器KA3、第四中继器KA4，所述第一中继器KAl的常开触点与第二中继器KA2的常闭触点串联，第一接触器KMl的线圈通过第一中继器KAl与第二中继器KA2连接电源，所述第二中继器KA2的常开触点与第一中继器KAl的常闭触点串联，第二接触器KM2的线圈通过第一中继器KAl与第二中继器KA2连接电源，时间继电器KTl和喷水装置喷水电磁阀YBl的线圈通过第三中继器KA3连接电源，喷涂装置喷涂电磁阀YB2的线圈通过第四中继器KA4连接电源。所述控制装置连接有风扇控制电路，风扇控制电路包括风扇、第七按钮SB7、第八按钮SB8、第三接触器KM3，第七按钮SB7与第八按钮SB8串联，所述第三接触器KM3的常开触点并联在第七按钮SB7两端，所述第三接触器KM3的线圈通过第七按钮SB7、第八按钮SB8、第三接触器KM3的常开触点连接电源，所述第七按钮SB7为常开按钮，所述第八按钮SB8为常闭按钮。第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3为交流接触器，所述第一接触器KMl用于控制喷涂装置小车的正转，第二接触器KM2用于控制喷涂装置小车的反转，第三接触器KM3用于控制风扇的启动、停止。所述PLC模块的第一、第二公共端COM均与变频器公共端COM连接，所述PLC模块的第一输出端00与变频器的第一输入端FOR连接，所述PLC模块的第二输出端01与变频器的第二输入端V3连接。所述PLC模块采用单相电源供电，PLC模块与单相电源之间设有PLC电源开关QSl，所述PLC模块与电源之间连接有熔断器。本实用新型的有益效果是:由于该托辊式离心铸造机的控制装置采用PLC模块，自动化程度高，且只需按下相应的控制开关，即可控制喷水装置与喷涂装置的喷水与喷涂阀门，且还可以通过变频器控制离心机主机，通过继电器开关控制喷涂装置小车，采用该电路操作简单方便、工作效率高，且该装置电路的结构高度精简，采用该装置生产出来的产品质量稳定，通过PLC模块还可采集冷却水的压力和流量的模拟信号、模具温度信号、以及浇注时铁水温度信号，并根据采集的模拟信号判断是否异常，然后通过数字量输出将CPU的开关控制信号输出给控制开关，从而实现故障监测保护。
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
参见图1，一种托辊式离心铸造机的控制装置，包括具有模拟量输入、数字量输入、数字量输出的PLC模块、电源、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、行程开关、时间继电器、若干传感器以及多个指令输入开关和多个继电器开关，所述电源用于给PLC模块、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、传感器供电，所述PLC模块的模拟量输入连接若干传感器，所述传感器包括温度传感器、压力传感器等。所述传感器用来冷却水的压力和流量的模拟信号、模具温度信号、以及浇注时铁水温度信号。所述PLC模块通过PLC电源开关QSl连接电源，本实施例中，所述PLC模块采用单相电源供电，单相电源与PLC模块之间分别连接有熔断器FU1、FU2，单相电源的零线与PLC电源开关QSl之间还连接有急停按钮SB6。所述PLC模块包括CPU、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块，本实施例中，所述PLC模块采用型号为CP1E-N20DR-A的可编程控制器。所述PLC模块连接变频器，所述变频器连接离心机。本实施例中，所述PLC模块的第一、第二公共端COM均与变频器公共端COM连接，所述PLC模块的第一输出端00与变频器的第一输入端FOR连接，用于控制离心机主机一速旋转，所述PLC模块的第二输出端01与变频器的第二输入端V3连接，用于控制离心机主机二速旋转。所述指令输入开关、行程开关SQ1、时间继电器KTl常开触点的一端连接PLC模块的数字量输入模块，另一端连接负电压V-，所述继电器开关的的线圈一端连接PLC模块的数字量输出模块，另一端连接负电压V-，所述PLC模块的第三、第四、第五公共端COM通过熔断器FU3连接正电压V+。所述指令输入开关包括第一按钮SBl、第二按钮SB2、第三按钮SB3、第四按钮SB4、第五按钮SB5，其中，所述第一按钮SB1、第二按钮SB2、第三按钮SB3、第四按钮SB4、第五按钮SB5为常开开关，所述继电器开关包括第一中继器KA1、第二中继器KA2、第三中继器KA3、第四中继器KA4，所述第一中继器KAl的常开触点与第二中继器KA2的常闭触点串联，第一接触器KMl的线圈通过第一中继器KAI与第二中继器KA2连接单相交流电压(L、N)，所述第二中继器KA2的常开触点与第一中继器KAl的常闭触点串联，第二接触器KM2的线圈通过第一中继器KAl与第二中继器KA2连接电源，时间继电器KTl和喷水电磁阀YBl的线圈通过第三中继器KA3连接单相交流电压(L、N)，喷涂装置喷涂电磁阀YB2的线圈通过第四中继器KA4连接直流电压(V+、V-)。所述控制装置连接有风扇控制电路，用于控制风扇工作，给离心机与其他装置散热，延长了离心机等的使用寿命。所述风扇控制电路包括风扇、第七按钮SB7、第八按钮SB8、第三接触器KM3，第七按钮SB7与第八按钮SB8串联，所述第三接触器KM3的常开触点并联在第七按钮SB7两端，所述第三接触器KM3的线圈通过第七按钮SB7、第八按钮SB8、第三接触器KM3的常开触点连接单相交流电压(L、N)，所述第七按钮SB7为常开按钮，所述第八按钮SB8为常闭按钮。所述第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3为交流接触器，所述第一接触器KMl用于控制喷涂装置小车的正转，第二接触器KM2用于控制喷涂装置小车的反转，第三接触器KM3用于控制风扇的启动、停止。本实用新型的工作原理是:所述PLC模块的数字量输入用于采集指令输入开关、行程开关、时间继电器的开关状态信号；所述PLC模块的数字量输出用于将数字量输入采集的开关状态信号输出给变频器和继电器开关，控制离心机主机、喷涂装置小车的运行状态和喷水装置喷水电磁阀、喷涂装置喷涂电磁阀、时间继电器的状态；所述PLC模块的模拟量输入用于将传感器采集到的冷却水的压力和流量的模拟信号、模具温度信号、以及浇注时铁水温度信号传递给PLC模块的CPU，所述CPU用于判断采集的模拟信号是否异常，当采集的模拟量信号异常时(比如:冷却水压力过大或过小等)，所述PLC模块的数字量输出将(PU的开关控制信号输出给变频器与继电器开关。所述PLC模块的数字量输出还用于输出CPU设定的产品工艺参数信息，所述产品工艺参数信息包括浇注铁水的温度，模具控制的温度，冷却水流量多少，风冷却时间，涂料量要求和毛坯旋转速度要求。使用时:[0018]闭合PLC电源开关QS1，启动PLC模块。按下第一按钮SBl，开启离心机。按下第二按钮SB2，第三中继器KA3的常开触点闭合，喷水电磁阀YBl与时间继电器KTl的线圈通电，喷水电磁阀YBl的阀门打开，与喷水电磁阀YBl出水口连接的喷头开始喷水，同时时间继电器KTl开始计时，计时结束后，它的常开触点闭合，输出开关控制信号给PLC模块，使第三中继器KA3的常开触点断开，喷水电磁阀YBl的阀门关闭。本实用新型通过调节时间继电器KTl的延时性能，从而调整它的延时时间长短。按下第三按钮SB3，离心机主机一速旋转，从而带动离心铸造模具一速旋转，此时，第一中继器KAl的常开触点闭合、常闭触点断开，第二接触器KM2的线圈回路断开，第一接触器KMl的线圈带电吸合，第一接触器KMl的主触点闭合，喷涂装置电机正转，使底座朝向离心铸造模具移动，并带动涂料杆逐渐伸入到离心铸造模具的型腔中，同时，第四中继器KA4的常开触点闭合，喷涂电磁阀YB2通电，喷涂电磁阀YB2的阀门打开，连接在涂料杆头部的喷头开始喷涂，从而在离心铸造模具的型腔中形成涂层。喷涂完毕后，由于行程开关SQl与部件撞击，行程开关的触点动作，从而使第四中继器KA4的常开触点断开，喷涂电磁阀YB2的阀门关闭，同时第二中继器KA2的常开触点闭合、常闭触点断开，第一接触器KMl的线圈回路断开，第二接触器KM2的线圈带电吸合，第二接触器KM2的主触点闭合，喷涂装置电机反转，使底座往回移动，涂料杆带动喷头从离心铸造模具的型腔中退出。按下第五按钮SB5，离心机主机二速旋转，从而带动离心铸造模具二速旋转，离心机开始浇铸过程，铁水不均匀渗透到离心铸造模具内壁的涂层中，使成型铸件外壁具有一层毛刺。按下第五按钮SB6，离心机立即停止。按下第四按钮SB4，离心机、变频器、喷涂装置均停止工作。
权利要求1.一种托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:包括具有模拟量输入、数字量输入、数字量输出的PLC模块、电源、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、行程开关、时间继电器、若干传感器以及多个指令输入开关和多个继电器开关，所述电源用于给PLC模块、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、传感器供电，所述PLC模块的数字量输入用于采集指令输入开关、行程开关、时间继电器的开关状态信号；所述PLC模块的数字量输出用于将数字量输入采集的开关状态信号输出给变频器和继电器开关，控制离心机主机、喷涂装置小车的运行状态和喷水装置喷水电磁阀、喷涂装置喷涂电磁阀、时间继电器的状态；所述PLC模块的模拟量输入用于将传感器采集到的冷却水的压力和流量的模拟信号、模具温度信号、以及浇注时铁水温 度信号传递给PLC模块的CPU，所述CPU用于判断采集的模拟信号是否异常，并通过PLC模块的数字量输出将CPU的开关控制信号输出给变频器与继电器开关。
2.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述PLC模块采用型号为CP1E-N20DR-A的可编程控制器。
3.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述PLC模块的数字量输出还用于输出CPU设定的产品工艺参数信息，所述产品工艺参数信息包括浇注铁水的温度，模具控制的温度，冷却水流量多少，风冷却时间，涂料量要求和毛坯旋转速度要求。
4.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述指令输入开关、行程开关SQ1、时间继电器KTl常开触点的一端连接PLC模块的数字量输入，另一端连接负电压V-，所述继电器开关的线圈一端连接PLC模块的数字量输出，另一端连接负电压V-，所述PLC模块的第三、第四、第五公共端COM通过熔断器连接正电压V+。
5.根据权利要求4所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述指令输入开关包括第一按钮SB1、第二按钮SB2、第三按钮SB3、第四按钮SB4、第五按钮SB5，所述继电器开关包括第一中继器KA1、第二中继器KA2、第三中继器KA3、第四中继器KA4，所述第一中继器KAl的常开触点与第二中继器KA2的常闭触点串联，第一接触器KMl的线圈通过第一中继器KAl与第二中继器KA2连接电源，所述第二中继器KA2的常开触点与第一中继器KAl的常闭触点串联，第二接触器KM2的线圈通过第一中继器KAl与第二中继器KA2连接电源，时间继电器KTl和喷水装置喷水电磁阀YBl的线圈通过第三中继器KA3连接电源，喷涂装置喷涂电磁阀YB2的线圈通过第四中继器KA4连接电源。
6.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述控制装置连接有风扇控制电路，风扇控制电路包括风扇、第七按钮SB7、第八按钮SB8、第三接触器KM3，第七按钮SB7与第八按钮SB8串联，所述第三接触器KM3的常开触点并联在第七按钮SB7两端，所述第三接触器KM3的线圈通过第七按钮SB7、第八按钮SB8、第三接触器KM3的常开触点连接电源，所述第七按钮SB7为常开按钮，所述第八按钮SB8为常闭按钮。
7.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:第一接触器KMl、第二接触器KM2、第三接触器KM3为交流接触器，所述第一接触器KMl用于控制喷涂装置小车的正转，第二接触器KM2用于控制喷涂装置小车的反转，第三接触器KM3用于控制风扇的启动、停止。
8.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述PLC模块的第一、第二公共端COM均与变频器公共端COM连接，所述PLC模块的第一输出端00与变频器的第一输入端FOR连接，所述PLC模块的第二输出端01与变频器的第二输入端V3连接。
9.根据权利要求1所述的托辊式离心铸造机的控制装置，其特征在于:所述PLC模块采用单相电源供电，PLC模块与单相电源之间设有PLC电源开关QS1，所述PLC模块与电源之间连接有熔断器。
专利摘要一种托辊式离心铸造机的控制装置，包括具有模拟量输入、数字量输入、数字量输出的PLC模块、电源、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、行程开关、时间继电器、若干传感器以及多个指令输入开关和多个继电器开关，所述电源用于给PLC模块、离心机、变频器、喷水装置、喷涂装置、传感器供电，PLC模块的数字量输入用于采集指令输入开关、行程开关、时间继电器的开关状态信号；PLC模块的数字量输出用于将数字量输入采集的开关状态信号输出给变频器和继电器开关，PLC模块的模拟量输入用于将传感器采集到的冷却水的压力和流量的模拟信号、模具温度信号、以及浇注时铁水温度信号传递给CPU。其自动化程度高、操作简单方便。
文档编号B22D13/02GK202984624SQ201220727559
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者舒春, 刘伟, 刘诗雄, 龚小红, 陈刚 申请人:武胜县锦雄机械有限责任公司