離心鑄機溫度控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

侯建明

【摘 要】在軋輥生產(chǎn)中，保證軋輥工作面質(zhì)地均勻緊湊是軋輥生產(chǎn)中重要的環(huán)節(jié)，其中成型溫度直接影響到整個軋輥的產(chǎn)品質(zhì)量和成材率。離心鑄機溫控系統(tǒng)，通過熱電偶對鑄件腔體溫度實時采集，現(xiàn)場溫度在HMI顯示，同時實現(xiàn)了LED遠程同步顯示，便于現(xiàn)場操作人員對離心過程的監(jiān)控。程序?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)分析處理后，控制變頻器輸出，進而控制離心電機的轉(zhuǎn)速和離心時間，實現(xiàn)離心機的溫度與速度級聯(lián)控制，使軋輥工作面的溫度始終保持在受控范圍，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】離心鑄機 軋輥生產(chǎn) PLC 級聯(lián)控制

1 引言

在軋輥鑄造生產(chǎn)中，離心鑄機是軋輥生產(chǎn)中的重要設(shè)備，它的溫度控制直接影響到整個軋輥的產(chǎn)品質(zhì)量和成材率。如何在鑄造過程中保證軋輥工作面溫度控制在工藝要求范圍內(nèi)是生產(chǎn)的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中主要是根據(jù)人工溫度控制，依靠操作人員的工作經(jīng)驗，導致軋輥成型時溫度波動較大，從而使軋輥工作面易出現(xiàn)工藝性能缺陷，影響軋輥的使用壽命，因此如何把鑄件溫度控制和離心機速度控制有效地結(jié)合在一起，以保證產(chǎn)品質(zhì)量及延長使用壽命，是目前軋輥生產(chǎn)中急需解決的技術(shù)難題。

2 系統(tǒng)概述

離心鑄機溫度控制系統(tǒng)，由上位機，PLC控制柜，變頻控制柜，測溫小車及HMI客戶端組成。離心過程開始后，程序控制測溫小車將測溫槍伸入鑄件腔體，利用熱電偶進行溫度測量后反饋給PLC控制器，PLC控制器根據(jù)溫度偏差及人工自學習的給定溫度條件自動控制離心電機轉(zhuǎn)速和離心時間，實現(xiàn)了溫度、速度的關(guān)聯(lián)生產(chǎn)工藝。

3 技術(shù)實現(xiàn)

根據(jù)多點連續(xù)溫度測量技術(shù)，自主開發(fā)了測溫小車，包括測溫槍、熱電偶、接線盒和T型固定支架。系統(tǒng)采用耐高溫鎧裝熱電偶作為溫度測量元件的測溫槍，安裝在測溫槍內(nèi)部，三支測溫熱電偶沿軸向交錯布置并在徑向平面內(nèi)相互錯開120度，使溫度控制更加精確。

系統(tǒng)通過工藝溫度曲線實現(xiàn)了速度的自動控制。鑄件進入指定位置，現(xiàn)場操作人員通過軋輥材質(zhì)進行數(shù)據(jù)設(shè)定，并將設(shè)定數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給PLC控制器。進入測溫程序后，測溫小車移動到指定位置將測溫槍送入鑄件腔體進行溫度檢測，PLC控制器對實時數(shù)據(jù)處理后與所選溫度模型設(shè)定溫度進行比較，根據(jù)溫度偏差及人工自學習的給定溫度條件自動控制離心機轉(zhuǎn)速及離心時間，從而保證軋輥內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻、緊密，當鑄件達到設(shè)定溫度后離心機自動停止。系統(tǒng)主程序流程圖如圖1所示。

系統(tǒng)采用遠程實時顯示技術(shù)。溫度實時數(shù)據(jù)不但可以在HMI畫面以實時曲線和模擬儀表的形式顯示，而且通過程序集成，實現(xiàn)了與現(xiàn)場LED屏幕的同步鏈接，實時顯示鑄件腔內(nèi)溫度，方便操作人員對離心過程的實時監(jiān)控。

4 結(jié)語

通過離心鑄機溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了滿足軋輥工藝要求的溫度與速度級聯(lián)控制，提高了控制精度、及產(chǎn)品的成材率、延長了設(shè)備使用壽命、降低了工人勞動強度，達到了降低成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量、節(jié)能降耗的經(jīng)濟及社會效益。