1.引言 離心鑄造機(jī)主要應(yīng)用于鑄管、缸套等管狀鑄鐵件的毛坯成型。此次離心機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造主要有：可編程序控制器PLC（CPM2AH-20CDR）、人機(jī)界面（NT31C）、變頻器（SYSDRIVE 2G3RV）、模擬量模塊（CPM1A-D/A41）、開關(guān)電源等電器元件構(gòu)成。此次自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造主要是實(shí)現(xiàn)離心鑄造機(jī)的等加速運(yùn)動(dòng)及自動(dòng)控制。保證鑄管在澆注過程中從開始到結(jié)束內(nèi)徑、外徑保持一定的線速度。使其鑄件橫斷面上各半徑處材質(zhì)的致密性基本一致。以減少鑄管的內(nèi)、外圓的加工量。提高材料利用率，降低成本，節(jié)約能源。 2.應(yīng)用方案簡(jiǎn)介 傳統(tǒng)的離心鑄造機(jī)由于老化及自動(dòng)化程度較低，不能滿足行業(yè)的發(fā)展需要，必須對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造。用PLC做控制系統(tǒng)核心，成本比較低，穩(wěn)定性高，程序編寫和調(diào)試比較方便。但PLC在人機(jī)對(duì)話、故障判斷、在線修改等方面有一些不便，需要對(duì)編程非常熟悉的專業(yè)人員進(jìn)行操作。并且，要想直觀地了解生產(chǎn)過程和監(jiān)控信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化必須選擇一個(gè)上位機(jī)來配合PLC，才能組成較好的自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，本系統(tǒng)采用觸摸屏與PLC通信，共同組成生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的組成框圖如下圖1所示： 本控制系統(tǒng)主要利用程序控制變頻器實(shí)現(xiàn)等加速運(yùn)動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)了毛坯成型過程中的自動(dòng)定時(shí)噴水、定時(shí)停機(jī)及毛坯的自動(dòng)頂出。 觸摸屏作為人機(jī)界面可以進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定、運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控等?？删幊绦蚩刂破魇钦麄€(gè)系統(tǒng)的核心。它將工藝參數(shù)存儲(chǔ)并通過一定的控制算法控制變頻器的運(yùn)行狀態(tài)以及噴水電磁閥和氣缸電磁閥的狀態(tài)。模擬量模塊同過可編程序控制器控制其0～10V電壓輸出來控制變頻器的頻率（對(duì)應(yīng)0～50Hz）。開關(guān)電源為觸摸屏、PLC、中間繼電器、按鈕、指示燈、電磁閥的提供工作電源。變頻器通過可編程序控制器控制運(yùn)行狀態(tài)和頻率的自動(dòng)調(diào)整;變頻器與制動(dòng)電阻結(jié)合使離心鑄造機(jī)停止時(shí)間可調(diào)。從而控制三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和工作頻率。三相異步電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行單元通過機(jī)械傳動(dòng)主要完成管狀毛坯的澆注及成型的傳動(dòng)。 （1）PLC的輸入地址分別為：手動(dòng)/自動(dòng)、啟動(dòng)、停止、澆鑄、低速、高速、冷卻、頂出、退回、水壓監(jiān)測(cè)。PLC的輸出地址分別為：變頻器啟動(dòng)、電磁閥、氣缸電磁閥及各種信號(hào)燈指示。PLC與CPM1A-D/A041輸出0-10V控制變頻器。 （2）觸摸屏的畫面有主畫面、監(jiān)控畫面、工藝參數(shù)設(shè)置畫面、曲線跟蹤畫面組成。曲線跟蹤畫面如圖1（實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)參數(shù)的執(zhí)行情況），自動(dòng)循環(huán)周期表中的參數(shù)通過觸摸屏都是可調(diào)節(jié)的。數(shù)據(jù)設(shè)置采用彈出數(shù)字小鍵盤的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的設(shè)置和修改，整個(gè)畫面設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單易懂，一目了然。使操作人員不需要專業(yè)知識(shí)，隨著提示和幫助，首次操作就可以完全獨(dú)立地進(jìn)行工作，真正做到了換品種、型號(hào)時(shí)操作簡(jiǎn)單、各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確無誤。 3.離心澆鑄機(jī)操作方法 （1）手動(dòng)狀態(tài) • 按下啟動(dòng)按扭開始低速運(yùn)轉(zhuǎn)，適用于清掃、噴涂料; • 按下冷卻按扭可噴水，適用于冷卻模具。 （1）自動(dòng)狀態(tài) • 根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)在觸摸屏上調(diào)整好參數(shù); • 按下啟動(dòng)按鈕離心機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)至1100 r/min（可調(diào)）; • 一切準(zhǔn)備就緒按下澆鑄按鈕開始澆鑄（離心機(jī)實(shí)現(xiàn)恒加速度運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間到自動(dòng)噴水）; • 離心機(jī)自動(dòng)停止后按頂出按扭，頂出毛坯,再按退回按鈕使頂桿復(fù)位,進(jìn)行下一次澆鑄。過程要求如圖2所示。 4.結(jié)束語 實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，離心鑄造機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用NT31C觸摸屏與PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)了恒加速度澆注，使其鑄件橫斷面上各半徑處材質(zhì)的致密性基本一致，產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量得到了有效改善；簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控性，有效的降低了成本；達(dá)到了預(yù)期的控制效果，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了材料。該項(xiàng)應(yīng)用促使離心鑄管生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平上了一個(gè)新的臺(tái)階，對(duì)傳統(tǒng)的離心鑄管生產(chǎn)設(shè)備升級(jí)換代起到積極推動(dòng)作用。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的使用，有利于企業(yè)實(shí)施綜合自動(dòng)化管理，使企業(yè)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)化。 作者簡(jiǎn)介 李亮亮 常務(wù)副經(jīng)理 現(xiàn)就職于濱州市正道機(jī)械制造有限公司。