第一部分气路控制

一、 概述

本控制系统采用集成技术生产的，是以压力跟踪器为核心组成的闭环反馈控制系统，整机结构简单、体积小、运行可靠、抗干扰能力强。系统可完成的工艺曲线如图（一）所示。

二、 主要技术指标

1、 加压速度范围：0～10KPa/s；

2、 增压补缩的压力范围：0～0.15MPa；

3、 充型、结壳、增压、保压延时范围：0.1～3.276s，保压压力持续时间也可由温度表自动给出或操作者根据温控表上的温度值手动给出，开模时间也可由温控表的温度确定。

4、 抗干扰能力

1） 型腔断面变化不影响充型速率；

2） 坩埚漏气量20m3/h时不影响充型速率；

3） 气源压力从0.5MPa波动到1MPa时不影响加压速率。

5、由于液面总是悬浮在升液管口处，因而结壳保压不受液位高低的影响，具有良好的重复再现性。

6、由悬浮时压力表“10”所指示的压力值可以读出坩埚内液位高低。

三、结构及工作原理

结构：气路和电路各自独立，仅以一个航空插件相互连接，安装维护方便。组成一个闭环反馈控制系统必须由控制信号发生器、检测（坩埚）压力变化的传感器、比较器、放大器、调节器、转化器等部件所组成，本系统把它们都集成在压力跟踪器“8”中（见气动原理图二）。此外用一个恒压阀“7”来稳定外部波动的气源压力。压力表“13”指示系统压力，压力表“9”指示充型压力，压力表“10”指示坩埚压力。节流阀“14”及电磁阀“1”调节控制充型信号的升压速率；节流阀“15”及电磁阀“3”调节控制增压速率；电磁阀“2”控制排气。

工作原理：压力跟踪器跟随控制信号向坩埚送气，因采用了闭环控制，保证了控制信号与坩埚内参数的同步和稳定。因此当控制信号按一定工艺曲线给出后，坩埚内就能准确的再现出相同的工艺曲线。

四、 控制系统特点

1、 本控制系统采用了集成技术，因而结构简单维修方便，运行可靠；

2、 由于液面总是悬浮在升液管口处，因而在悬浮时压力表“10”就可以指示坩埚内液位的高低；

3、系统的保压延时及开模延间可不用时间继电器，可依据温度变化来控制，这就消除了凭经验判断而带来的失误，这将为降低废品率提供了保证。也可用时间继电器延时完成；

4、系统用闭环控制，因而对元件的精度要求不高，但抗干扰能力却很强；

5、系统采用高精度的恒压阀，可以省去笨重的贮气管路；

6、系统有对称的两个大盘面的指针式压力表“9、10”，在充型时可指示液位的跟踪情况，调试时又可以从压力表“9”上直读加压速率，在悬浮时，压力表“10”指示坩埚内液位的高低，在模拟指示灯板配合下，使操作者随时可以了解系统的工作情况；

7、不采用电触点式控制方式，可大大地增加系统工作的可靠性，生产过程全部自动进行，无附加动手的必要。对控制系统精度要求严格的用户，可在型内安放热电偶，设备中附有两个温控表，用它控制翻转切换给出相应的充型转结壳的信号，即增大了系统工作的可靠性，又使操作者随时了解模具上的温度分部情况。

五、安装与调试

1、把压缩空气的气源接入控制系统的进气端，接入管路之前，一定要清理干净，以防杂进入气路中；

2、将220V电源接到控制系统的电源端子板上；

3、系统的输出口用软管与坩埚连接；

4、将热电偶与相关的端子接好，用火烧一下偶头，看温控表显示是否正确；

5、气源压力的调试：车间进气气源压力应不小于0.4MPa，调节恒压阀“7”上的旋钮使压力表“11”指示0.2～0.3MPa；

6、零点的调试：系统应处于手动状态，调节压力跟踪器“8”上的旋钮，观察压力表“10”，使其达到临界状态；

7、充型速率的调试：将数据存取单元的定时器“T0”调到10秒，“T1”调到较长的延时时间，按下启动按钮（SB3）后压力表“9”所示压力除10秒即为充型速率，其速率的大小可调节节流阀“14”，逆时针转动速率增大，反之则速率减小；

8、增压速率的调试：将数据存取单元的定时器“T0、T1”的延时时间调到0秒，将定时器“T2”的延时时间调到2秒，“T3”调到较长的延时时间，按下启动按钮后，压力表“9”所指示的压力值除以2秒即为增压速率，其速率的大小可调节节流阀“15”，逆时针旋转速率增大，反之则速率减小；

9、增压压力跃升值的调定：型腔充满后还需要继续增压△P(MPa)补缩，为此需将定时器“T2”的延时时间调到T值，T值必须满足如下公式：T×增压跃升速率=△P即；

10、充型时间的调定：将定时器“TO”的延时时间调到T，使T=（h?r）/充型速率，式中h为升液管口内的液面到型顶的高度，r为液态金属的重量；

11、结壳时间的调定：由定时器“T1”设定结壳时间；

12、保压延时时间的调定：当内浇道的温度升到最大值时可启动排气按钮（由温控表检测），开始工作时模具的温度可以在接近最大值时排气，后来模具的温度升高可到最大值后稍降几度再排气。当模具温度达到稳定是可用对应的时间继电器切换排气，也可用温控表设定温度值切换排气。

六、使用及维护

1、关闭控制系统与坩埚之间的阀门（见图二中的“19”），调整所需的工艺参数（充型的加压速率、增压的跃升速率、充型时间、结壳时间、增压时间、保压延时时间），运行数次达到无误为止；

2、打开控制系统与坩埚之间的阀门，并将坩埚上的升液管封死，对前述调好的工艺参数进行试运行，如两者运行状态一致说明正常可进行下一部，如压力表“10”指针波动太大，可能是进坩埚的两个管路堵塞或坩埚严重漏气，或气源功率太小而接管又过长造成的，应排出后再继续调试；

3、坩埚中倒入铝水后，将压力跟踪器“8”的零点调到恰好使铝液升到铸型直浇道口下面的某一位置，顺时针转动压力跟踪器的旋钮时铝液上升，反之则铝液下降；

4、扒出直浇道口中铝液上的渣物，合型后再启动充型；

5、当保压指示灯亮时观察温控表BT上的温度变化，它上升的速度越来越慢，最后达到最大值后开始以非常慢的速度下降，根据模具温度的变化情况，开始取上升沿时排气，模具的温度升上来后可取下降沿排气；

6、系统的进气端要加干燥器以保证进入坩埚的气体尽量减少水分。分水滤气器中的污水要勤排放；

7、严禁气源管突然爆开产生急剧压降；严禁在工作过程中调动定时器的设定值；

8、停机后必须关掉电源、气源。

第二部分电器控制

一、 概述

《CLP—6》型低压铸造液面加压控制系统在保留了《CLP—5》型的各种优点的基础上采用了日本三菱公司生产的可编程控制器（FX2N—32MR），取代了原来的继电器常规控制，使系统工作更加稳定可靠，工艺过程的变动更加方便。图（四）为控制系统电器原理图；图（五）为控制系统操作面板图；图（六）、（七）为控制系统电器装配图。

二、《CLP—6》型低压铸造液面加压控制系统操作台面板使用说明

1）数据存取单元（FX—10DU）：工艺过程中对时间参数的设定和修改，后文说明；

2）温控仪表（BT1、BT2）：温控结壳、温控排气，温控仪表的使用方法见说明书；

3）复位按钮（SB5）：每完成一次工艺过程，控制系统会自动复位，在工艺流程过程中按下复位按钮，控制系统优先复位。

4）可编程控制器输入（SA1）、输出（SA2）开关：分别按下俩开关（自锁），输入（HL6）、输出（HL6）指示灯亮，可编程控制器为工作状态。可编程控制器使用方法见说明书；

5）送电按钮（SB1）：按送电按钮，则送电指示灯（HL0）、电源显示灯（HS0）、排气指示灯（HL3）、排气显示灯（HS5）、排气阀工作灯（HS7）亮，排气阀工作，系统准备工作完成；

6）启动按钮（SB3）：当铸造前的准备工作都完成后，可按下启动按钮，则充型电磁阀（YV1）得电，开始按设定的速率、时间充型，充型时间为T0，同时启动指示灯（HL2）、充型显示灯（HS1）、充型阀工作灯（HS6）亮。T0秒后，充型电磁阀断电，相关的指示灯灭，充型结束，同时结壳显示灯（HS2）亮，开始结壳，结壳时间为T1。T1秒后，结壳结束，同时增压电磁阀（YV3）得电，相关的增压阀工作灯（HS8）、显示灯（HS3）亮，增压时间为T2。T2秒后，增压阀断电停止增压，相关的指示灯灭，开始保压延时，时间为T3，相关的显示灯（HS4）亮。T3秒后，保压延时结束，铸型工作完成，排气阀得电排气，控制系统自动恢复到启动前的状态；

7）急停按钮（SB6）：若遇突发故障，可按急停按钮，控制系统停止工作。

三、数据存取单元（FX—10DU）使用说明

（1）数据存取单元上电后表面显示：

（2）按功能键“T”后表面显示：

（3）按数字键“0”（PLC仅设T0～T3延时功能，只能用数字键0～3）后表面显示：

（4）按功能键“ENTER”（K20。0S为原设定值）后表面显示：

（5）按功能键“SET”（原设定值消失）后表面显示：

（6）重新设定延时时间，先按数字键“4”，再按数字键“0”两次后表面显示：

（7）再按功能键“ENTER”表面显示：

（8）上述说明：经以上操作，延间继电T0由原来设定的延时20秒修改为40秒。若要再设定一个延时继电器TX的时间常数“K”，或把延时继电器T0的时间常数“K”值重新设定，可按功能键“CLEAR”，此时的表面又返回到数据存取单元上电时的显示状态，设定或修改参数方法同上。