侯建明

【摘 要】在軋輥生產中，保證軋輥工作面質地均勻緊湊是軋輥生產中重要的環(huán)節(jié)，其中成型溫度直接影響到整個軋輥的產品質量和成材率。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。程序對采集數(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，保證了產品質量。

【關鍵詞】離心鑄機 軋輥生產 PLC 級聯(lián)控制

1 引言

在軋輥鑄造生產中，離心鑄機是軋輥生產中的重要設備，它的溫度控制直接影響到整個軋輥的產品質量和成材率。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是生產的關鍵?，F(xiàn)有技術中主要是根據(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合在一起，以保證產品質量及延長使用壽命，是目前軋輥生產中急需解決的技術難題。

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速和離心時間，實現(xiàn)了溫度、速度的關聯(lián)生產工藝。

3 技術實現(xiàn)

根據(jù)多點連續(xù)溫度測量技術，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，安裝在測溫槍內部，三支測溫熱電偶沿軸向交錯布置并在徑向平面內相互錯開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進行數(shù)據(jù)設定，并將設定數(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速及離心時間，從而保證軋輥內部結構均勻、緊密，當鑄件達到設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。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，實時顯示鑄件腔內溫度，方便操作人員對離心過程的實時監(jiān)控。

4 結語

通過離心鑄機溫度控制系統(tǒng)的應用，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、及產品的成材率、延長了設備使用壽命、降低了工人勞動強度，達到了降低成本、提高產品產量、節(jié)能降耗的經(jīng)濟及社會效益。