1 引言
鑄造用砂是用型砂、新砂、粘土和煤粉按一定比例混合而成的。這些物料的運輸和混合是由混砂機、帶式輸送機及其配套設(shè)備完成的，這些用電設(shè)備一般為連續(xù)工作制。采用傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，需要大量的中間繼電器和時間繼電器，構(gòu)成一個控制系統(tǒng)雖然比可編程序控制器(PLC)便宜，但在可靠性、使用與維修的方便性及長壽命方面，繼電器控制是與PLC無法比擬的。
2 可編程序控制器(PLC)的選擇
在本系統(tǒng)中，所需要的輸入/輸出(I/O)點數(shù)較多，為使I/O部分維修方便，以選擇模塊式PLC為宜。又考慮到本系統(tǒng)的控制基本上是順序控制，GE系列PLC順序控制方面的功能較強，控制容易實現(xiàn)，故選擇GE系列PLC。
如選用GE-Ⅲ系列PLC，可夠控制砂處理系統(tǒng)中的所有設(shè)備。但考慮到砂處理系統(tǒng)可分為幾個相對獨立的子系統(tǒng)(如舊砂輸送、新砂輸送、混砂、型砂輸送等)，各子系統(tǒng)之間只有很少幾個信號聯(lián)鎖，采用多臺GE-I系列PLC控制則更顯其優(yōu)越性:(1)可使事故分散。假如某臺設(shè)備PLC發(fā)生故障，它只影響其控制的那個子系統(tǒng)，而其它子系統(tǒng)還可以照常工作，這樣更利于設(shè)備的可靠性。(2)在總的I/O點數(shù)不多的情況下，多臺GE-I與一臺GE-III價格差不多。因此本系統(tǒng)采用多臺GE-I控制的方案。
2.1 型砂輸送控制系統(tǒng)的工藝流程
在型砂輸送控制系統(tǒng)中，帶式輸送機的工藝流程如下:
輸送皮帶PD-1→輸送皮帶PD-2→輸送皮帶PD-3→松砂SS-1→輸送皮帶PD-4
該系統(tǒng)的基本控制要求應(yīng)是:
(1) 啟動時應(yīng)逆工藝流程延時啟動，其啟動順序為:
延5S 延5S 延5S 延5S
PD-4—→SS-1—→PD-3—→PD-2—→PD-1
(2) 工作結(jié)束時，全部設(shè)備同時停機。
采用計時器控制，其梯形圖如圖1所示。由圖1可見，送入啟動信號，各設(shè)備即按工藝流程順序啟動。停止或發(fā)生異常情況時，只要解除啟動信號，則全部設(shè)備同時停機。
2.2 舊砂輸送控制系統(tǒng)
在舊砂輸送系統(tǒng)中，帶式輸送機的工藝流程如下:
振動給料機ZG—→輸送皮帶PD-5—→破碎機PS—→圓盤給料機YG—→輸送皮帶PD-6—→輸送皮帶PD-7—→提升機TS—→輸送皮帶PD-8。
該系統(tǒng)的基本控制要求是:
(1) 啟動時應(yīng)逆工藝流程延時啟動，其啟動順序為:
圖1 型砂輸送控制梯形圖
PD-8—→TS—→PD-7—→PD-6—→YG—→PS—→PD-5—→ZG
(2) 停機時應(yīng)順工藝流程延時停止，其停止順序為:
ZG—→PD-5、PS、YG—→PD-6—→PD-7—→TS—→PD-8。
采用鼓型控制器實現(xiàn)控制，其梯形圖如圖2所示。
圖2 舊砂輸送控制梯形圖
圖2中，C631、C633作鼓型控制器使用。C631作控制順序啟動用，其計數(shù)脈沖由T630產(chǎn)生，脈沖周期為5S，C633作控制順序停止用，其計數(shù)脈沖由T643產(chǎn)生，脈沖周期也是5S。送入啟動信號，T630每5S發(fā)一脈沖，C631走一步，相應(yīng)的一對常開觸點閉合，各設(shè)備順序啟動。停止時，送入停機信號，則T643每5S發(fā)一脈沖，C633走一步，當?shù)竭_相應(yīng)時間時，對應(yīng)的一對常閉觸點斷開，各設(shè)備順序停止。
3 混砂機的碾混控制系統(tǒng)
混砂機的碾混系統(tǒng)為循環(huán)工作方式，其工藝流程及控制要求為:送入啟動信號—→回轉(zhuǎn)定量器Hz工作10S—→新砂給料機XSG工作50S—→氣壓加水5S—→卸料門開—→卸料門關(guān)—→回轉(zhuǎn)定量器HZ工作—→……如此循環(huán)工作。
該控制系統(tǒng)采用移位寄存器來實現(xiàn)上述控制要求，其梯形圖如圖3所示。在實際控制系統(tǒng)中，還要根據(jù)需要加上各種必要的聯(lián)鎖，這里不再詳述。
圖3 混砂機系統(tǒng)控制梯形圖