一种倾转式自动浇注机电气控制系统技术方案

本实用新型专利技术专利主要公开了一种倾转式自动浇注机电气控制系统，它包括PLC控制系统、电机驱动控制单元、人工示教执行单元、浇口杯激光检测传感器、铁水液位检测控制单元、行走控制单元；所述的电机驱动控制单元包括电机驱动器、永磁同步电机、逆变器、电流传感器、电流控制器、速度传感器、速度控制器、位置传感器和位置控制器；所述的人工示教执行单元包括比例角度控制器、浇包电机、A/D模块；本实用新型专利技术专利利用PLC控制系统，通过电流传感器、速度传感器、位置传感器实现了对浇包的角位置和角速度的精确检测，通过电流控制器、速度控制器、位置控制器实现了对浇包的精确控制，实现了智能化和自动化操作。

An electric control system for a tilting automatic pouring machine

The utility model patent mainly discloses an electric control system of a tilting automatic pouring machine, which includes a PLC control system, an electric motor drive control unit, an artificial teaching executive unit, a gate cup laser detection sensor, an iron water level detection and control unit, and a walking control unit. The motor driving control unit includes electricity. Machine driver, permanent magnet synchronous motor, inverter, current sensor, current controller, speed sensor, speed controller, position sensor and position controller. The artificial instruction execution unit includes a proportional angle controller, a ladle motor and a A/D module; the utility model patent uses a PLC control system and passes through the system. The accurate detection of angle position and angular velocity of ladle was realized by current sensor, speed sensor and position sensor. The precision control of ladle was realized by current controller, speed controller and position controller, and intelligent and automatic operation was realized.

【技术实现步骤摘要】
一种倾转式自动浇注机电气控制系统
本技术涉及一种浇注机，具体涉及一种倾转式自动浇注机电气控制系统。
技术介绍
早期的浇注机主要以机械化方式进行驱动和运行，浇包的浇口嘴瞄准砂型浇口杯是以操作者操纵减速器及电机，驱动浇注机行走台车，以目测方式来完成，往往出现一次对不准而需要重复瞄准的现象，降低生产率，浇包旋转驱动大多采用液压油缸驱动方式，由操作者以目测方式进行操作控制，此种旋转控制方式往往出现浇注流量不稳定，而产生欠浇和过浇，溢出铁水现象，导致铸件成品率下降和浪费铁水的结果；本技术专利旨在研究一种利用PLC控制系统实现自动化控制的一种倾转式自动浇注机电气控制系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用PLC控制系统实现自动化控制以及精确的驱动和传感测量的一种倾转式自动浇注机电气控制系统。一种倾转式自动浇注机电气控制系统，包括PLC控制系统、电机驱动控制单元、人工示教执行单元、浇口杯激光检测传感器、铁水液位检测控制单元、行走控制单元；所述的PLC控制系统分别与电机驱动控制单元、人工示教执行单元、浇口杯激光检测传感器、铁水液位检测控制单元、行走控制单元连接。所述的电机驱动控制单元包括电机驱动器、永磁同步电机、逆变器、电流传感器、电流控制器、速度传感器、速度控制器、位置传感器和位置控制器；所述的电机驱动器与电流控制器、速度控制器、位置控制器连接，所述的电机驱动器根据PLC控制系统信号控制电流控制器、速度控制器、位置控制器实现永磁同步电机运转；所述的永磁同步电机由定子和转子组成，所述的位置传感器、速度传感器与转子连接，用于检测转子磁极相对于定子的相对位置及转子转速；所述的位置传感器、速度传感器、电流传感器将永磁同步电机的位置、速度和电流信号实时传给PLC控制系统，PLC控制系统再对信号进行处理比对再作用于电机驱动器；所述的逆变器与永磁同步电机连接，将输入的直流电变成电压和频率可调的交流电，输入到永磁同步电机中。所述的电流控制器和逆变器构成电流环，电流控制器根据PLC控制系统的设定电流信号与电流传感器的检测信号进行比对的差值，实现对永磁同步电机进行控制；所述的速度控制器根据PLC控制系统的设定速度与速度传感器检测的实际速度进行比对的差值，实现对永磁同步电机的加速、减速或匀速运转的控制，使永磁同步电机的实际速度与设定值保持一致；所述的位置控制器根据PLC控制系统设定的目标位置与位置传感器检测的实际位置进行比对，实现对永磁同步电机的准确定位和跟踪。所述的铁水液位检测控制单元包括浇包、超声波传感器；所述的超声波传感器通过机械支架固定在浇包正上方1600mm处，用以检测浇包内铁水的高度，并将检测信号实时传给PLC控制系统。所述的人工示教执行单元包括比例角度控制器、浇包电机、A/D模块；所述的比例角度控制器、浇包电机与PLC控制系统连接；当执行人工示教动作时，示教操作者操纵比例角度控制器，控制浇包电机驱动浇包旋转进行示教浇注砂型，PLC控制系统通过A/D模块对示教过程中的比例角度控制器的起始角度、旋转角速度、停顿浇注角度位置、停顿时间长短、反向旋转角度及反向旋转角度位置的参数进行数据读取和存储，形成人工示教各项控制参数；当进行自动浇注时，PLC控制系统将人工示教的控制参数调出，由浇包电机驱动浇包自动完成浇注过程。所述的比例角度控制器是一个高精度的电位器，可将旋转的角度线性反映为电阻的变化或电压的变化，其角度和速度与浇包电机的角位移和转速成线性关系。所述的浇口杯激光检测传感器设置在浇口杯进行浇注位置的正上方，用来检测浇口杯激光检测传感器探头与浇口杯底部的距离，达到定位浇口杯的目的。所述的行走控制单元包括行走电机、行走电机控制器；所述的行走电机控制器与PLC控制系统连接，所述的行走电机控制器与行走电机连接，PLC控制系统作用于行走电机控制器，控制行走电机按照设定的行程行走。本技术专利利用PLC控制系统，通过电机驱动控制单元实现了浇注时浇包的旋转运动控制，通过电流传感器、速度传感器、位置传感器实现了对浇包的角位置和角速度的精确检测，通过电流控制器、速度控制器、位置控制器实现了对浇包的精确控制；通过浇口杯激光检测传感器实现了对浇口杯的精确定位，通过超声波传感器实现了对浇包内铁水液位的实时检测；通过人工示教执行单元实现了系统对人工操作的记忆，通过行走控制单元，实现了浇注模具与浇口杯的匹配，实现了智能化和自动化操作。附图说明图1：本技术专利结构框图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细描述。显然所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获取的其它实施例，都属于本技术的保护范围。一种倾转式自动浇注机电气控制系统，包括PLC控制系统（1）、电机驱动控制单元（2）、人工示教执行单元（3）、浇口杯激光检测传感器（4）、铁水液位检测控制单元（5）、行走控制单元（6）；所述的PLC控制系统（1）分别与电机驱动控制单元（2）、人工示教执行单元（3）、浇口杯激光检测传感器（4）、铁水液位检测控制单元（5）、行走控制单元（6）连接。所述的电机驱动控制单元（2）包括电机驱动器（7）、永磁同步电机（8）、逆变器（9）、电流传感器（10）、电流控制器（11）、速度传感器（12）、速度控制器（13）、位置传感器（14）和位置控制器（15）；所述的电机驱动器（7）与电流控制器（11）、速度控制器（13）、位置控制器（15）连接，所述的电机驱动器（7）根据PLC控制系统（1）信号控制电流控制器（11）、速度控制器（13）、位置控制器（15）实现永磁同步电机（8）运转；所述的永磁同步电机（8）由定子和转子组成，所述的位置传感器（14）、速度传感器（12）与转子连接，用于检测转子磁极相对于定子的相对位置及转子转速；所述的位置传感器（14）、速度传感器（12）、电流传感器（10）将永磁同步电机（8）的位置、速度和电流信号实时传给PLC控制系统（1），PLC控制系统（1）再对信号进行处理比对再作用于电机驱动器（7）；所述的逆变器（9）与永磁同步电机（8）连接，将输入的直流电变成电压和频率可调的交流电，输入到永磁同步电机（8）中。所述的电流控制器（11）和逆变器（9）构成电流环，电流控制器（11）根据PLC控制系统（1）的设定电流信号与电流传感器（10）的检测信号进行比对的差值，实现对永磁同步电机（8）进行控制；所述的速度控制器（13）根据PLC控制系统（1）的设定速度与速度传感器（12）检测的实际速度进行比对的差值，实现对永磁同步电机（8）的加速、减速或匀速运转的控制，使永磁同步电机（8）的实际速度与设定值保持一致；所述的位置控制器（15）根据PLC控制系统（1）设定的目标位置与位置传感器（14）检测的实际位置进行比对，实现对永磁同步电机（8）的准确定位和跟踪。所述的铁水液位检测控制单元（5）包括浇包、超声波传感器（16）；所述的超声波传感器（16）通过机械支架固定在浇包正上方1600mm处，用以检测浇包内铁水的高度，并将检测信号实时传给PLC控制系统（1）。所述的人工示教执行单元（3）包括比例角度控制器（17）、浇包电机（18）、A/D模块（19）；所述的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倾转式自动浇注机电气控制系统，包括PLC控制系统（1）、电机驱动控制单元（2）、人工示教执行单元（3）、浇口杯激光检测传感器（4）、铁水液位检测控制单元（5）、行走控制单元（6）；其特征是：所述的PLC控制系统（1）分别与电机驱动控制单元（2）、人工示教执行单元（3）、浇口杯激光检测传感器（4）、铁水液位检测控制单元（5）、行走控制单元（6）连接；所述的电机驱动控制单元（2）包括电机驱动器（7）、永磁同步电机（8）、逆变器（9）、电流传感器（10）、电流控制器（11）、速度传感器（12）、速度控制器（13）、位置传感器（14）和位置控制器（15）；所述的电机驱动器（7）与电流控制器（11）、速度控制器（13）、位置控制器（15）连接，所述的电机驱动器（7）根据PLC控制系统（1）信号控制电流控制器（11）、速度控制器（13）、位置控制器（15）实现永磁同步电机（8）运转；所述的永磁同步电机（8）由定子和转子组成，所述的位置传感器（14）、速度传感器（12）与转子连接，用于检测转子磁极相对于定子的相对位置及转子转速；所述的位置传感器（14）、速度传感器（12）、电流传感器（10）将永磁同步电机（8）的位置、速度和电流信号实时传给PLC控制系统（1），PLC控制系统（1）再对信号进行处理比对再作用于电机驱动器（7）；所述的逆变器（9）与永磁同步电机（8）连接，将输入的直流电变成电压和频率可调的交流电，输入到永磁同步电机（8）中。...

【技术特征摘要】
1.一种倾转式自动浇注机电气控制系统，包括PLC控制系统（1）、电机驱动控制单元（2）、人工示教执行单元（3）、浇口杯激光检测传感器（4）、铁水液位检测控制单元（5）、行走控制单元（6）；其特征是：所述的PLC控制系统（1）分别与电机驱动控制单元（2）、人工示教执行单元（3）、浇口杯激光检测传感器（4）、铁水液位检测控制单元（5）、行走控制单元（6）连接；所述的电机驱动控制单元（2）包括电机驱动器（7）、永磁同步电机（8）、逆变器（9）、电流传感器（10）、电流控制器（11）、速度传感器（12）、速度控制器（13）、位置传感器（14）和位置控制器（15）；所述的电机驱动器（7）与电流控制器（11）、速度控制器（13）、位置控制器（15）连接，所述的电机驱动器（7）根据PLC控制系统（1）信号控制电流控制器（11）、速度控制器（13）、位置控制器（15）实现永磁同步电机（8）运转；所述的永磁同步电机（8）由定子和转子组成，所述的位置传感器（14）、速度传感器（12）与转子连接，用于检测转子磁极相对于定子的相对位置及转子转速；所述的位置传感器（14）、速度传感器（12）、电流传感器（10）将永磁同步电机（8）的位置、速度和电流信号实时传给PLC控制系统（1），PLC控制系统（1）再对信号进行处理比对再作用于电机驱动器（7）；所述的逆变器（9）与永磁同步电机（8）连接，将输入的直流电变成电压和频率可调的交流电，输入到永磁同步电机（8）中。2.根据权利要求1所述的一种倾转式自动浇注机电气控制系统，其特征在于：所述的电流控制器（11）和逆变器（9）构成电流环，电流控制器（11）根据PLC控制系统（1）的设定电流信号与电流传感器（10）的检测信号进行比对的差值，实现对永磁同步电机（8）进行控制；所述的速度控制器（13）根据PLC控制系统（1）的设定速度与速度传感器（12）检测的实际速度进行比对的差值，实现对永磁同步电机（8）的加速、减速或匀速运转的控制，使永磁同步电机（8）的实际速度与设定值保持一致；所述的位置控制器（15）根据PLC控制系统（1）设定的目标位置与位置传感器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚霖，陈金垒，
申请(专利权)人：潍坊竣泽机械有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37