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厦门光沃自动化设备有限公司
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体系介绍
炭素成型出产是炭素配料、混捏后的又一出产重要环节。成型就是将混捏好的糊料用加压设备压制成所需要的形状和尺度以及具有较高密度的半成品(生坯)。我公司炭素厂运用振荡成型方法，首要出产炼铝用预焙阳极和高炉用的炭块等。
振荡成型首要设备有振荡台、模具和重锤，将盛装热糊料的模具放在振荡台上，然后把重锤压在糊料表面上开动振荡台，使糊料遭到振幅小而频率高的逼迫振荡，在激烈的振荡下糊料颗粒间的及糊料与模具壁间的摩擦力减小，颗粒移动并合理散布，得到具有规定形状的高密度的产品。压好的半成品经冷却、查看后堆积。
我公司炭素厂原运用的振荡成型机是人工手动调节，炭块的重量、高度动摇范围大，对产品的产量和质量有较大的影响。为此有必要依据人工操作堆集的经验设计一种具有较高智能、高牢靠度的主动操控体系，来提高炭素振荡成型出产的产能和合格率，延伸电气设备的作业周期，缩短毛病检修时刻，下降出产成本和岗位操作工的劳动强度。
体系组成
PLC是选用微处理器技术的新型工业操控装置，是一种运用可编程序存储器来存储设备所需专用程序的电气设备。它具有将逻辑运算次序操作，限时，计时以及算术运算，数据通讯等功用，通过数字量或模仿量的输入/输出模板去操控各种设备或进程。其硬件结构如图1所示。
它选用了大规模的集成电路，故特别适应于高温、潮湿、电磁干扰、机械振荡大的比较恶劣的工业现场环境。输入/输出接口组件的模块化，体系设计时依据被控对象的要求，选择必要的功用模块组成操控体系，大大提高了工程功率和体系的牢靠性。
在该操控体系中选用日本三菱公司的PLCMITSUBISHIA1S小型系列作为下位机。它具有成本低、功用强的特点。上位机选择惠普PIII微机，配以美国IntellutionFIX软件，ORMON公司的继电器、行程开关，德国威德米勒隔离器、变送器，安川变频器等组成主动操控体系。体系总貌图如图2所示。
体系功用
3.1该体系的上位机体系功用如下：
1.实时反映工艺流程，形象再现出产进程
2.图表显示出产数据，便利操作工了解出产情况;
3.及时发生报警信息并予以打印，帮助操作工查找剖析毛病原因;
4.以曲线方式在线出产数据，便利查找历史数据，剖析出产趋势;
5.以报表打印方式反映出产情况;
6.帮助操作工实现电机连锁开、停，并反映电机发动停车的有关信息;
7.给定操控工艺参数。
3.2该体系的下位机功用如下：
1.数据采集：通过PLCAlS68AD转换模板对冷却水温度、糊料温度、糊料计量称、油箱油温、油箱油压、炭块高度、变频器电流进行模仿采集，并转换成FIX认可的数据格式2.电机连锁操控，以简单易行的PLC替代以往繁琐杂乱、毛病率高的电气连锁操控，并实现操作工远程开、停电机的功用。首要I/0点安排如下：
I/ONameCommentRemark
X80CAR-EAST称量车回到位
X81CAR-WEST称量车送料到位
X82CAR-CLOSED称量车门闭到位
X83CLAMP-LCLOSED左模夹紧到位
X84CLAMP-R.CLOSED右模夹紧到位
X85CLAMP-L.OPENED左模夹放松到位
X86CLMP.R.OPENED右模夹放松到位
X87HAMMER-HIGH重锤上升到位
X88HAMMER-LOW重锤下降到位
X89MOLD-HIGH模具上升到位
X8AMOLD-LOW模具下降到位
X8BPUSH-OUT推进器推出到位
X8CPUSH-IN推进器回来到位
X8DSAFE-L.OPENED左安全爪开到位
X8ESAFE-R.OPENED右安全爪开到位
X90SAFE-L.CLOSED左安全爪闭到位
X91SAFE-R.CLOSED右安全爪闭到位
X92CLASP-OPENED抱闸开到位
X93CLASP-CLOSED抱闸闭到位
X94PUSH-ENABLE后辅机允许推出
X95CAR-OVERLOAD称量车电机过载
X96QUIVER-OVERLOAD振荡电机过载
NNING变频运转
X98BP.ALARM变频报警
X99SYS.AUTO体系手主动切换
X9AOIL-LOW低油压
X9BBP.GIVE-M点动补料
X9CGIVE-SAFE布料安全
YA1CLAMP-CLOSE模具加紧
YAlCLAMP-OPEN模具放松
YA2HAMMER-DOWN重锤下降
YA3HAMMER-UP重锤上升
YA4MOLD-UP模具上升
YA5MOLD-DOWN模具下降
YA6PUSH-GO推进器推出
YA7OIL-GUSH喷油
YA8DOOR-OPEN开车门
YA9BP.FWD变频下料
SET变频复位
YB0CAR-GO程量车送料
YBlCAR-BACK程量车回来
YB2QUIVER-START振荡开端
YB3CLASP-OPEN开抱闸
N板式机运转
3.3通过变频器操控圆盘螺旋下料机的电机转速来操控炭块的重量。
三菱A2ASCPFSI系列I/0点数量能到达1024点，程序言语运用梯形图或指令字言语，程序容量可到达64K步，并具有自诊断功用。
操控进程的实现
操控进程有4个操作程序：1、下料;2、装料;3、振荡揉捏、脱模;4、炭块推出、冷却运送。贯穿于振荡成型进程中的首要问题是正确掌握温度、压力、振荡频率、振荡时刻、推出速度。
4.1下料
经过混捏好的糊料，一般温度在130℃-140℃左右，从圆盘螺旋下料机顶部加料口加入，经分料器的上部锥体散布在圆盘上。在下料前，首先查看判别糊料斗称量车是否在圆盘螺旋下料机的下方等待接料，然后操控变频器输出驱动圆盘螺旋下料机电机的螺旋转速，对糊料斗称量车下料，下料进程由快到慢以满意炭块的重量。糊料斗车连同行走铁轨装有TOLEDO衡器公司出产的称重装置用于计量炭块的重量。炭块的重量可依据产品的类型、要求由上位机给定。
4.2装料
装料前PLC首先查看判别模具到位、模具安全爪夹紧到位、重锤上升到位、重锤安全爪夹紧到位等信号，然后打开糊料斗称量车的抱闸驱动小车送料，行走到模具口上方时中止行走关抱闸，然后糊料斗称量车底开门把称好的糊料放入模具中。
4.3振荡揉捏、脱模
1、振荡揉捏：此刻PLC查看判别糊料斗称量车存在回来到位信号，然后重锤安全爪松开并到位，重锤下降并到位，开端驱动2台振荡电机带动偏心振子滚动，不平衡质量回转引起惯性力迫使振荡台振荡。又由于2个振荡器滚动方向相反、同步，使它们的惯性合力水平方向为零，只有在垂直方向发生激动力。振荡台上的模具和装在模具内的糊料都处于激烈的振荡状况。尽管振幅不大(一般在1~2mm)，但振荡频率很高(40~50HZ)，它们的运动速度很快，振荡周期在0.02秒左右，将发生大的加速度，这个加速度大大超越重力加速度，是它的几十倍至几百倍，因而糊料颗粒质量巨细不同，取得的惯性力也不同，颗粒界面间发生应力，而这个应力超越糊料的内聚力，便发生相对位移。一起，在激烈的振荡下，糊料颗粒间的内摩擦力及糊料与模具壁之间的外摩擦力也急剧下降，糊料便具有重液体的液体性质，跳跃着的糊料敏捷充填到模具的各个角落，较小的颗粒充填到大颗粒间的空隙中去，然后得到具有规定形状的高密度程度的产品。
2、振荡时刻：是从重锤落到糊料面到完成振荡所需的时刻。振荡时刻短，则糊料密度低，既孔隙度大。铝电解用预熔阳极炭块振荡时刻为1~2分钟。振荡时刻可依据产品在现场整定。
3、脱模：输出信号驱动重锤上升并到位，重锤安全爪夹紧并到位;模具安全爪松开并到位，驱动模具上升且到位。
4.4炭块推出、冷却运送
1、炭块推出：驱动推出器从振荡台推出炭块，谕瞥龉讨卸圆返母叨冉屑觳狻2飧咭茄∮梦靼彩适⒉馐陨璞腹镜募す獠飧咭潜恚美床馐圆返闹柿俊?
2、冷却运送：被推出的产品马上在凉水中冷却，避免产品冷却的弯曲和变形。冷却时刻应依据季节、产品直径巨细、冷却水的温度TE103，现场整定。冷却完成后，驱动板式运送机运送炭块到炭块堆场，查看合格后堆积。
结束语
本体系已投入运转，软件设计完善，功用齐全，运转作用安稳牢靠，性能杰出。主动操控的实现，大大下降了操作工的作业强度，提高了作业功率，到达了节能降耗的意图。该体系是PLC在实践出产中的成功应用，可为业内同行学习。