1.引言
离心铸造机主要应用于铸管、缸套等管状铸铁件的毛坯成型。此次离心机自动控制系统的改造主要有：可编程序控制器PLC（CPM2AH-20CDR）、人机界面（NT31C）、变频器（SYSDRIVE 2G3RV）、模拟量模块（CPM1A-D/A41）、开关电源等电器元件构成。此次自动控制系统的改造主要是实现离心铸造机的等加速运动及自动控制。保证铸管在浇注过程中从开始到结束内径、外径保持一定的线速度。使其铸件横断面上各半径处材质的致密性基本一致。以减少铸管的内、外圆的加工量。提高材料利用率，降低成本，节约能源。
2.应用方案简介
传统的离心铸造机由于老化及自动化程度较低，不能满足行业的发展需要，必须对其进行技术改造。用PLC做控制系统核心，成本比较低，稳定性高，程序编写和调试比较方便。但PLC在人机对话、故障判断、在线修改等方面有一些不便，需要对编程非常熟悉的专业人员进行操作。并且，要想直观地了解生产过程和监控信号的动态变化必须选择一个上位机来配合PLC，才能组成较好的自动控制系统。因此，本系统采用触摸屏与PLC通信，共同组成生产过程的自动控制系统。系统的组成框图如下图1所示：
本控制系统主要利用程序控制变频器实现等加速运动，并且实现了毛坯成型过程中的自动定时喷水、定时停机及毛坯的自动顶出。
触摸屏作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等。可编程序控制器是整个系统的核心。它将工艺参数存储并通过一定的控制算法控制变频器的运行状态以及喷水电磁阀和气缸电磁阀的状态。模拟量模块同过可编程序控制器控制其0～10V电压输出来控制变频器的频率（对应0～50Hz）。开关电源为触摸屏、PLC、中间继电器、按钮、指示灯、电磁阀的提供工作电源。变频器通过可编程序控制器控制运行状态和频率的自动调整;变频器与制动电阻结合使离心铸造机停止时间可调。从而控制三相异步电动机的运行状态和工作频率。三相异步电动机作为执行单元通过机械传动主要完成管状毛坯的浇注及成型的传动。
（1）PLC的输入地址分别为：手动/自动、启动、停止、浇铸、低速、高速、冷却、顶出、退回、水压监测。PLC的输出地址分别为：变频器启动、电磁阀、气缸电磁阀及各种信号灯指示。PLC与CPM1A-D/A041输出0-10V控制变频器。
（2）触摸屏的画面有主画面、监控画面、工艺参数设置画面、曲线跟踪画面组成。曲线跟踪画面如图1（实时监控各项参数的执行情况），自动循环周期表中的参数通过触摸屏都是可调节的。数据设置采用弹出数字小键盘的形式进行数据的设置和修改，整个画面设计得简单易懂，一目了然。使操作人员不需要专业知识，随着提示和帮助，首次操作就可以完全独立地进行工作，真正做到了换品种、型号时操作简单、各项参数准确无误。
3.离心浇铸机操作方法
（1）手动状态
按下启动按扭开始低速运转，适用于清扫、喷涂料;
按下冷却按扭可喷水，适用于冷却模具。
（1）自动状态
根据产品型号在触摸屏上调整好参数;
按下启动按钮离心机开始运转至1100 r/min（可调）;
一切准备就绪按下浇铸按钮开始浇铸（离心机实现恒加速度运转，时间到自动喷水）;
离心机自动停止后按顶出按扭，顶出毛坯,再按退回按钮使顶杆复位,进行下一次浇铸。过程要求如图2所示。
4.结束语
实际应用结果表明，离心铸造机自动控制系统采用NT31C触摸屏与PLC控制变频器实现了恒加速度浇注，使其铸件横断面上各半径处材质的致密性基本一致，产品内在质量得到了有效改善；简化了控制系统结构，大大提高了控制系统的实时监控性，有效的降低了成本；达到了预期的控制效果，提高了生产效率，节约了材料。该项应用促使离心铸管生产设备的自动化水平上了一个新的台阶，对传统的离心铸管生产设备升级换代起到积极推动作用。同时，自动化技术的使用，有利于企业实施综合自动化管理，使企业从粗放型向集约型转化。
