宋高旗,姚 勝,欒海龍
(一拖(洛陽(yáng))鑄造有限公司,河南洛陽(yáng) 471004)
混砂機(jī)啟動(dòng)后,混砂葉片慢速旋轉(zhuǎn),砂子經(jīng)定量后加入到混砂球體中,隨后分別加入樹脂組分Ⅰ、組分Ⅱ;混砂機(jī)快速旋轉(zhuǎn),將兩種樹脂液料與砂子混勻;混砂時(shí)間到后,底部氣動(dòng)卸砂門打開,混砂機(jī)反向慢速旋轉(zhuǎn),型砂隨著混砂葉片的旋轉(zhuǎn)被卸放到送砂小車中;由送砂小車將混好的型砂送到指定的制芯機(jī)砂斗中。
圖1 機(jī)座結(jié)構(gòu)圖
圖2 混砂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖
圖3 卸料門結(jié)構(gòu)圖
該機(jī)主要由機(jī)座、混砂機(jī)構(gòu)和卸料門等部分組成,如圖所示。
定量斗加砂定量→砂定量完畢→樹脂組分Ⅰ和組分Ⅱ定量→混砂機(jī)啟動(dòng)(慢速)→定量斗出砂口打開→樹脂組分Ⅰ和組分Ⅱ加入→混砂機(jī)高速混制型砂→混砂完成→卸砂→卸砂完畢→送砂小車送砂到要砂機(jī)位→放砂→放砂完畢→送砂小車返回到原位待命。
3.1.1 樹脂發(fā)送的控制程序不完善
(1)問(wèn)題說(shuō)明
混砂機(jī)使用的樹脂都存儲(chǔ)在樹脂保溫箱中,當(dāng)保溫箱中的樹脂不足時(shí),氣動(dòng)隔膜泵就將桶裝的樹脂輸送到保溫箱中[1],而樹脂發(fā)送指的就是這個(gè)輸送過(guò)程。
樹脂發(fā)送過(guò)程受保溫箱中液位傳感器的控制。液位傳感器依靠底部的浮球漂浮在液面上,隨著液面一塊升降,當(dāng)傳感器感應(yīng)到下液位開關(guān)時(shí),氣動(dòng)隔膜泵開始運(yùn)行,樹脂添加過(guò)程開始;當(dāng)傳感器感應(yīng)到上液位開關(guān)時(shí),氣動(dòng)隔膜泵停止運(yùn)行,樹脂添加過(guò)程結(jié)束。
但在實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)樹脂發(fā)送過(guò)程不會(huì)停止的情況。這樣不僅導(dǎo)致大量樹脂溢出保溫箱,浪費(fèi)生產(chǎn)原材料,還影響了設(shè)備的生產(chǎn)效率。
(2)問(wèn)題分析
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察,發(fā)現(xiàn)液位傳感器在樹脂發(fā)送過(guò)程中卡死在上液位開關(guān)和下液位開關(guān)之間是引發(fā)以上問(wèn)題的原因。
如果傳感器在樹脂發(fā)送過(guò)程中卡死,它就不能隨液面一塊升降,即使實(shí)際液位達(dá)到上限,傳感器也不能感應(yīng)到上液位開關(guān),氣動(dòng)隔膜泵就不會(huì)停止運(yùn)行,并一直往保溫箱里輸送樹脂,導(dǎo)致大量樹脂溢出保溫箱。
(3)問(wèn)題解決方案
為了解決以上問(wèn)題,最有效的方法就是從樹脂發(fā)送的時(shí)間控制上入手。在控制程序中,添加了2個(gè)計(jì)時(shí)器T57和T59,T57設(shè)定時(shí)間為6分30秒,指的是傳感器從下液位開關(guān)到上液位開關(guān)的最長(zhǎng)時(shí)間;T59的設(shè)定時(shí)間為2分30秒,指的是傳感器脫離下液位開關(guān)的最長(zhǎng)時(shí)間(這兩個(gè)計(jì)時(shí)器的時(shí)間都是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際記錄設(shè)定的)。這兩個(gè)計(jì)時(shí)器不管哪個(gè)有輸出,都會(huì)觸發(fā)報(bào)警輸出Q21.7(程序修改后如圖4所示)。
如上程序修改后,當(dāng)液位低于下限,隔膜泵開始運(yùn)行時(shí),T57、T59也開始計(jì)時(shí),在計(jì)時(shí)器T59的設(shè)定時(shí)間內(nèi)液位傳感器必須脫離下液位開關(guān)I7.1,并在計(jì)時(shí)器T57的設(shè)定時(shí)間內(nèi)液位傳感器必須感應(yīng)到上液位開關(guān)I7.0。如果其中任何一種情況沒有完成,都會(huì)觸發(fā)外部的報(bào)警裝置,警示現(xiàn)場(chǎng)的操作人員需采取措施,以保障設(shè)備的正常生產(chǎn)。
3.1.2 自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)混砂過(guò)程不穩(wěn)定
(1)問(wèn)題說(shuō)明
現(xiàn)使用的YTLHS300冷芯盒混砂和送砂系統(tǒng)為兩臺(tái)130L冷芯盒制芯機(jī)供砂?;焖蜕跋到y(tǒng)在自動(dòng)操作模式下工作時(shí),有時(shí)只固定給一臺(tái)制芯機(jī)混送砂,而另一臺(tái)制芯機(jī)即使在發(fā)出缺砂信號(hào)的情況下,混送砂系統(tǒng)也不為其混送砂,最終導(dǎo)致缺砂的這臺(tái)制芯機(jī)因無(wú)砂而停止生產(chǎn)。
(2)問(wèn)題分析
混送砂系統(tǒng)PLC程序中的FC3功能塊就是決定混送砂系統(tǒng)該為哪臺(tái)制芯機(jī)混砂的,由于其程序不嚴(yán)謹(jǐn),當(dāng)兩臺(tái)制芯機(jī)同時(shí)向混送砂系統(tǒng)發(fā)出要砂信號(hào)時(shí),其中一臺(tái)制芯機(jī)的要砂信號(hào)就起不到作用,在接下來(lái)的自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中也一直不起作用,直到將混送砂系統(tǒng)的的操作模式先打?yàn)槭謩?dòng)、再打?yàn)樽詣?dòng)后,其工作方式才恢復(fù)正常。
而FC3功能塊中程序編寫的也較為復(fù)雜,有的程序本來(lái)一段就可以完成,但卻分成了數(shù)段,多出了很多中間位,有的程序甚至在實(shí)際生產(chǎn)中就用不到。這樣不但增加了程序的不可靠性,還給維修人員在程序的理解和故障的判斷上制造了很多困惑,從而降低維修效率。
圖4 修改后的程序
(3)問(wèn)題解決方案
為了徹底解決以上問(wèn)題,我們制定了一個(gè)新的混送砂方案:當(dāng)混砂機(jī)收到兩臺(tái)制芯機(jī)的要砂信號(hào)后,程序中對(duì)應(yīng)兩臺(tái)制芯機(jī)的計(jì)時(shí)器就開始計(jì)時(shí);混砂機(jī)準(zhǔn)備混砂前,會(huì)對(duì)兩個(gè)計(jì)時(shí)器的時(shí)間進(jìn)行比較,哪個(gè)時(shí)間長(zhǎng),混砂機(jī)就先為對(duì)應(yīng)的那臺(tái)制芯機(jī)混砂,以做到先要先混。此方案需要通過(guò)修改程序完成,具體修改過(guò)程如下。
首先,對(duì)FC3功能塊中的程序進(jìn)行簡(jiǎn)化,把不用的程序直接刪除,把復(fù)雜的語(yǔ)句簡(jiǎn)單化。其次,重新編寫部分程序。在新編程序中加一個(gè)1s的脈沖M1.0,兩臺(tái)制芯機(jī)的要砂信號(hào)各帶一個(gè)計(jì)數(shù)器,分別是C1和C2,記錄脈沖M1.0的次數(shù),其實(shí)也就是在記錄兩臺(tái)制芯機(jī)各自的要砂時(shí)間(程序修改后如圖7、圖8所示)。
程序修改后,通過(guò)對(duì)C1和C2進(jìn)行比較,就可判斷出兩臺(tái)制芯機(jī)要砂的先后順序,混砂機(jī)會(huì)優(yōu)先給早要砂的制芯機(jī)混砂,當(dāng)給早要砂的制芯機(jī)混完砂準(zhǔn)備送砂時(shí)(程序中兩臺(tái)制芯機(jī)的送砂標(biāo)志位分別為M170.1和M170.2),其對(duì)應(yīng)的要砂計(jì)數(shù)器就要復(fù)位成0,等待下一個(gè)要砂信號(hào),此時(shí),晚要砂的制芯機(jī)在程序中對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器還在計(jì)數(shù),其數(shù)值肯定比0大,所以再次比較后,混送砂系統(tǒng)就開始為它混砂,當(dāng)準(zhǔn)備給它送砂時(shí),其計(jì)數(shù)器也復(fù)位成0,也開始等待下一個(gè)要砂信號(hào)。通過(guò)這樣的循環(huán)對(duì)比,來(lái)決定混送砂系統(tǒng)為哪臺(tái)制芯機(jī)混砂,以保證設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的可靠性。
通過(guò)使用樹脂液位分階段報(bào)警和送砂位要砂計(jì)時(shí)比較的方法,有效的解決了混送砂系統(tǒng)的樹脂發(fā)送控制程序不完善、自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)混砂過(guò)程不穩(wěn)定的問(wèn)題。我們將會(huì)繼續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)此設(shè)備,最終使其達(dá)到最優(yōu)的工作狀態(tài)。
圖5 兩臺(tái)制芯機(jī)要砂信號(hào)計(jì)數(shù)器
圖6 兩臺(tái)制芯機(jī)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較