本發(fā)明涉及在一種自動化控制系統(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間的主要因素，不同的砂溫對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，但操作者未能及時調(diào)整加入的固化劑的酸值，導(dǎo)致型砂質(zhì)量下降的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中操作者無法及時跟進(jìn)砂溫調(diào)整加入的固化劑的酸值的問題，提供一種能夠自動調(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系統(tǒng)和液料輸送系統(tǒng)，其中，液料輸送系統(tǒng)包括：樹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脂液料輸送管路中均設(shè)置有泵；液料控制與檢測系統(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、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)際溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時調(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)際溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時調(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脂液料輸送管路中均串聯(lián)有流量計，其中，所有流量計均與PLC控制器信號連通以向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的下游設(shè)置有與流量計連通的三通閥，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，樹脂輸送管路的首端連接至容納有樹脂的液料桶。

根據(jù)本發(fā)明，在樹脂輸送管路中的流量計的下游設(shè)置有與流量計連通的三通閥，三通閥還與容納有樹脂的液料桶以及機(jī)頭連通。

根據(jù)本發(fā)明，液料控制與檢測系統(tǒng)還包括與PLC控制器通過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)定的型砂可操作時間，利用傳感器檢測到的砂溫自動調(diào)整固化劑的加入量，達(dá)到自動調(diào)整固化劑酸值的目的，確保了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。

(2)通過在液料控制與檢測系統(tǒng)中設(shè)置PLC控制器，可操作時間可通過手動按鈕選擇或者固化到PLC軟件中，實(shí)現(xiàn)了對不同種類型砂的固化劑酸值隨砂溫變化的控制。

(3)通過在液料輸送系統(tǒng)中設(shè)置用于驅(qū)動液料流動的泵，可實(shí)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速來調(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，可通過手動開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控制器信號連通的流量計，流量計通過對流出的固化劑量和樹脂量的監(jiān)控，并 將監(jiān)控信息反饋給PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑和樹脂加入量的閉環(huán)控制。此外，混砂機(jī)在開動中，當(dāng)流量計檢測到無液料時，PLC會作為一個故障進(jìn)行輸出，提醒操作者。

(5)通過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)不同固化劑通過液料管路同時到達(dá)固化劑緩沖器，混合得到理想的酸值時再輸送至機(jī)頭，保證了型砂質(zhì)量的穩(wěn)定。

(6)通過在每條液料管路中的流量計下游設(shè)置三通閥，當(dāng)混砂機(jī)不工作時，液料可通過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)在液料控制與檢測系統(tǒng)中設(shè)置與PLC控制器信號連通的觸摸屏，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，自動調(diào)節(jié)A和B固化劑流量。

附圖說明

圖1是混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)一個實(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系統(tǒng)和液料輸送系統(tǒng)，其中，液料輸送系統(tǒng)包括：樹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脂液料輸送管路中均設(shè)置有泵。液料控制與檢測系統(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、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)際溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時調(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)際溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時調(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脂液料輸送管路中均串聯(lián)有流量計。其中所有流量計均與PLC控制器信號連通以向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的下游設(shè)置有與流量計連通的三通閥，三通閥還與固化劑緩沖器以及液料桶連通。另外，樹脂輸送管路的首端連接至容納有樹脂的液料桶。在樹脂輸送管路中的流量計的下游設(shè)置有與流量計連通的三通閥，三通閥還與容納有樹脂的液料桶以及機(jī)頭連通。在優(yōu)選的實(shí)施例中，液料控制與檢測系統(tǒng)還包括與PLC控制器通過MPI電纜進(jìn)行通信連接的觸摸屏。

現(xiàn)參照附圖對本發(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泵以及樹脂泵，可通過分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)液料管路中固化劑A、固化劑B以及樹脂的流量，從而調(diào)整輸送至機(jī)頭的固化劑和樹脂的配比。此外，當(dāng)液料管路中有氣泡時，可通過手動開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，接收來自溫度傳感器4的溫度信號、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)型砂可操作時間確定，當(dāng)為了保證型砂質(zhì)量穩(wěn)定確定好可操作時間時，該可操作時間就會對應(yīng)一個溫度區(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)的砂溫都不會對型砂可操作時間造成影響，從而不會影響型砂質(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)致可操作時間的變化。通過在本發(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)定的型砂可操作時間，利用傳感器檢測到的砂溫自動調(diào)整固化劑的加入量，達(dá)到自動調(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)際溫度超過預(yù)設(shè)溫度范圍時調(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接收的來自溫度傳感器4檢測的實(shí)際砂溫不在上述預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)時，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，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，那么不同固化劑混合后的酸值也將會改變。當(dāng)PLC控制器接收的來自溫度傳感器檢測的實(shí)際砂溫在上述預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)時，PLC控制器保持所有泵的當(dāng)前轉(zhuǎn)速不變。

通過在液料控制與檢測系統(tǒng)中設(shè)置PLC控制器，可操作時間可通過手動按鈕選擇或者固化到PLC軟件中，實(shí)現(xiàn)了對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：對應(yīng)于可操作時間的砂溫預(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，可操作時間-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，并且這種算法會根據(jù)所需可操作時間、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自PLC控制器的控制信號，并根據(jù)此控制信號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輸送管路中以及樹脂液料輸送管路中分別串聯(lián)有固化劑A流量計、固化劑B流量計以及樹脂流量計，每個流量計分別設(shè)置在每條對應(yīng)的液體管路中各個對應(yīng)的泵的下游處，其中，所有流量計與PLC控制器信號連通以向PLC控制器反饋每條管路中的流體流量。通過在混砂機(jī)液料控制系統(tǒng)的液料輸送管路中設(shè)置與PLC控制器信號連通的流量計，流量計通過對流出的固化劑量和樹脂量的監(jiān)控，并將監(jiān)控信息反饋給PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑和樹脂加入量的閉環(huán)控制。此外，混砂機(jī)在開動中，當(dāng)流量計檢測到無液料時，PLC會作為一個故障進(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通過液料管路同時在固化劑緩沖器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/或樹脂的液料桶，所有液料桶均安置在各自對應(yīng)的輸送管路的首端，為整個輸送管路提供固化劑和/或樹脂。

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流量計和固化劑B流量計的下游分別設(shè)置有與固化劑A流量和固化劑B流量計通過液料管路連通的固化劑A三通閥和固化劑B三通閥，每個上述三通閥的另外兩閥分別連通至固化劑緩沖器以及對應(yīng)的固化劑A液料桶和固化劑B液料桶。此外，如圖1所示，在樹脂輸送管路中的樹脂流量計的下游也同樣設(shè)置有與樹脂流量計連通的樹脂三通閥，樹脂三通閥的另外兩閥分別連接至樹脂液料桶以及機(jī)頭。對于固化劑A液料管 路，當(dāng)混砂機(jī)工作時，固化劑A三通閥與固化劑A流量計連通的閥以及與固化劑緩沖器連接的閥打開，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，固化劑A三通閥與固化劑A液料桶連通的閥打開，與固化劑緩沖器連通的閥關(guān)閉，從而將固化劑A通過液料管路返回到固化劑A液料桶，對于固化劑B液料輸送管路也是同樣的原理。對于樹脂液料管路而言，當(dāng)混砂機(jī)工作時，樹脂三通閥與樹脂流量計連通的閥以及與機(jī)頭連接的閥打開，而樹脂三通閥與樹脂液料桶連通的閥閉合，使得樹脂從樹脂液料桶順利流通至機(jī)頭，在混砂機(jī)不工作時，樹脂三通閥與樹脂液料桶連通的閥打開，樹脂三通閥與機(jī)頭連通的閥閉合，從而將樹脂通過液料管路返回到樹脂液料桶。本發(fā)明通過在每條液料管路中的流量計下游設(shè)置三通閥，當(dāng)混砂機(jī)不工作時，液料可通過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。

在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，液料控制與檢測系統(tǒng)還包括與PLC控制器通過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RS485通信方式向PLC中輸入控制參數(shù)，同時能夠在觸摸屏上顯示PLC通過控制參數(shù)計算出來的結(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，將編寫校驗過的PLC程序?qū)懭隤LC控制器；

其次，按照圖1所示的結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)的各個硬件間進(jìn)行電連接，連接完畢后進(jìn)行導(dǎo)通測試、絕緣電阻測試及通訊測試；

第三，通過觸摸屏將需要的工藝參數(shù)輸入；

第四，啟動整個系統(tǒng)，溫度傳感器對砂溫進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并將檢測到的砂溫反饋到系統(tǒng)中與設(shè)定的砂溫進(jìn)行比對，當(dāng)砂溫超過設(shè)定的溫度范圍時，根據(jù)PLC軟件程序中設(shè)定的計算方法，開始計算當(dāng)下砂溫需要調(diào)整的固化劑量，并將計算出來的固化劑量轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂葡鄳?yīng)變頻器的電流信號，變頻器驅(qū)動對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動以驅(qū)動泵轉(zhuǎn)動，啟動液料輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固化劑酸值隨砂溫變化的實(shí)時調(diào)整。流量計通過對流出的固化劑量和樹脂量的監(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，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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)。