1. 工艺设备要求
1.1、生产线示意图 吊装模具→启动离心机→将铁水倒 入模具里→离心机转速稳定运行→停止离心机→吊离模具
1.2、生产线功率要求及控制要求
1.2.1、工艺要求:模具的直径为 760mm;离心机能够高速起动和停止;离 心机的最高转速达到900 r/min;离心机在运行过程中,要求转速稳定。
1.2.2、直流主电机125KW一台。
1.2.3主控室与操作台。2、总则
2. 1、前言 根据离心机基本的工艺控制要求 编写本初步电气自动化控制技术方案。
2.2、技术方案原则 本电气控制技术方案以“采用先进、 成熟、安全、可靠并经济节能的控制技 术,系统自动化程度达到21世纪初先进 水平”为目标,编写本技术方案。在技术 方案的制定及系统的配置中,既考虑到 整个系统的先进性,使该项目建成后具 有21世纪初国际先进水平,又充分考虑 到系统配置的实用性及可升级性,尽量 节省项目投资,使整个系统具有优良的 性能价格比。
2.3、电气方案环境 环境:室内 安装高度:海拔≤1600M 湿度:5%~95%,非冷凝 存贮温度:-40℃~+40℃ 操作温度: 电机0~40℃ 控制系统0~40℃ 操作系统0~40℃ 电压波动:±10%额定值 频率波动:±3%额定值3.离心机生产工艺及控制过程
3.1、模具经干燥窑干燥之后吊装于 离心机,在装卡好模具之后,在其上加盖 一保温防护罩,随后开入浇铸小车,使浇 铸小车上的出铁口进入模具的中心。
3.2、启动离心机,使之在2~3秒之内 离心机的转速达到800~900r/min范围 内,并能稳定运行。
3.3、把铁水通过浇铸小车倒入模具 中,此时离心机转速不能因负荷的变化 而波动,也正是通过这种强大而又稳定 的离心力使倒入的铁水均匀地粘贴在模 具的内壁上。
3.4、经过离心机稳定运行一段时间, 粘贴在模具内壁上的铁水的温度也在不 断下降,使之凝固在模具之上。
3.5、立即停止离心机,把模具吊离, 并对模具进行填芯处理。在离心机停的 过程是非常关键的,如果停的时间长了, 在模具进行填芯时就会造成内外层粘贴 不好,产生废品:如果停的时间短了,模 具内壁上的铁水不能完全凝固,会脱落, 同样会造成废品。而且不同品种的产品 停的时间也有所不同。4.电气传动 电气传动采用6RA70系列数字调速 装置。
4.1、电机及传动装置 离心机主传动为1台125KW他励 直流电动机。对于他励直流电动机有两 种运转状态,一种为电动运转状态,其特 点是电动机转矩T的方向与转速n的方 向相同;一种为制动运转状态,其特点是 转矩T的方向与转速n的方向相反。
根据离心机生产工艺及控制过程的要求, 离心机在停止时,主传动电机必须处在 制动运转状态,为达到此目的,通过电气 制动常用的方法有能耗制动和反接制 动。 能耗制动机械特性的方程式为: n=-(R_(Q)+R_(Z))/(C_(C)C_(T)φ~(2))T 能耗制动的机械特性曲线为图①。[tpKXDB20060807003201] 如果制动前运行转速是n1,开始制 动时,n1不变,工作点平移到能耗制动特 性上,因而制动转矩T1为负,在(-T1- Tz)的作用下,电动机减速,工作点沿特 性下降,制动转矩逐渐减小,直至零为 止,电动机停车。制动电阻Rz愈小,则机 械特性愈平,T1的绝对值愈大,制动愈 快,但Rz又不能太小,否则I1及T1将 超过允许值。一般按照最大制动电流不 超过2IN来选择Rz。 反接制动机械特性方程式为: n=-n_(0)-(R_(a)+R_(Q))/(C_(e) C_(T) φ~(2) )T 电枢反接时的人为机械特性曲线 为图②。[tpKXDB20060807003202] 如果电动机在制动前的工作在电动 状态,在固有机械特性的A点运转;电枢 反接,转矩瞬时变为-TB,由于转速不能 突变,nB=nA,电动机工作点转移到人为 机械特性BCDE的B点,B点之T为负, n为正,在第二象限,直线在第二象限的 一段BC即为反接制动特性。从两种制动 方式的机械特性曲线来看,反接制动要 比能耗制动陡得多,反接制动BC段的制 动转矩也比较大,能够更快地达到停车 的目的。
根据以上分析,在选择传动装置 时如果选择单象限的6RA70系列数字调 速装置,那么在外部还需加能耗制动单 元,这样制动也不能及时可调,而且电能 消耗也大,而选择四象限的6RA70系列 数字调速装置这样的问题就可解决,也 较为经济。5.电气控制系统 电气控制采用可编程控制器(PLC), 从而有效地解决了继电器控制所产生误 动作问题。极大地减少了控制布线,提高 了系统的可靠性。
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