流量反馈控制在呋喃树脂混砂机上的应用

当前铸造行业混砂机液料配比控制上多采用开环控制系统，即按照造型工艺预先确定树脂和固化剂配比之后，混砂机造型过程中按照该液料配比工作，控制系统不采集两种液料的流量信号。开环控制系统中，两液料的流量无反馈通道，系统不能检测液料流量是否出现了偏差，更不能自动纠正液料流量的偏离。若设备工作中出现较大外部扰动，那么液料的供应量和工艺配比的稳定性都难以保证，更终影响产品的质量，甚至造成产品报废。 造型工艺中，混砂机工作稳定性关系着造型工件质量是否合格，其中液料流量和液料配比的稳定性是关键因素。在工程中引人液料流量计，采用流量反馈闭环控制，将液料的流量值实时反馈给控制系统，系统自动纠正液料流量偏差，可以很好地解决液料流量和液料配比稳定性问题。混砂机工作过程中，控制系统能够自动纠正因各种扰动引起的液料流量偏差问题，提高树脂砂混砂机工作的稳定性，可有效降低工件废品率。铸造呋喃树脂工艺中，呋喃树脂和固化剂成本所占造型工序生产总成本比重更大，液料加入量的精确稳定控制，能够更大程度发挥铸造工艺中液料配比工艺的优势，精确控制液料加人量，能够有效降低生产成本。 主控制系统采用SIEMENS公司产品，液料流量反馈输入接口选用2通道模拟量输入模块，变频调速模拟量输出控制信号选用2通道模拟量输出模块。呋喃树脂和固化剂泵可根据生产率选型，两液料泵采用变频调速控制，可选用SIEMENS公司通用型变频器。控制原理下面以呋喃树脂泵为例介绍液料反馈闭环控制原理。控制系统功能上设置“液料反馈启用”和“液料反馈停止”两种状态。“液料反馈启用”状态表示启用液料反馈控制功能，此状态KAl断开，KA2吸合；“液料反馈停止”状态表示停止液料反馈控制功能，此状态下KAl吸合，KA2断开。树脂泵及其变频器接线如图4。图4中电源L1～L3为三相AC380V，R1为滑动电阻器，M1表示树脂泵电机。KAl和KA2为小型中间继电器。D8和D9接线端子接入控制树脂泵变频器的模拟量输出通道；当“液料反馈启用状态”时，模拟量输出通道对树脂泵变频器赋参数值，控制变频器对树脂泵进行变频调速。 下面介绍液料反馈控制原理和控制算法。设A1为呋喃树脂砂造型工艺要求的呋喃树脂流量目标值，A2为FCMI向系统反馈呋喃树脂实时流量值。呋喃树脂流量目标值(A1)的设定方法：“液料反馈停止”状态下，KAl吸合，KA2断开，变频器工作在“端子排输入”控制模式下。调整滑动电阻器R1，R1利用分压原理赋予变频器不同电压参照值，从而对呋喃树脂泵进行调速控制。调整R1直至调整到工艺要求的呋喃树脂流量目标值A1；调整过程中FCMI三位数码屏实时显示呋喃树脂的流量。A1值稳定后，PLC将记忆此时FCMI向控制系统反馈的目标流量信号A1。