PDF《大型分体式反重力铸造设备的研制》

3 Model of mold transportation vehicle 图4铸型输运台车与主体对接 Fig.

4 Docking of mold transportation vehicle and main part of CGCE 2.

3 控制系统的研制 反重力铸造设备的控制系统是分体式反重力铸造 设备的核心部分 , 主要实现液面加压控制, 台车和锁 紧机构的动作控制等功能 .整个系统所涉及到的功能 都由控制软件控制完成, 控制软件以工业控制计算机 为操作平台, 采用面向对象的计算机高级语言编译而 成, 具备参数快速设定、 工艺流程监控 、 数据处理等 功能 . ・

269 ・ 铸造 李新雷等:大型分体式反重力铸造设备的研制 在所有控制功能中, 液面加压控制技术是完成反 重力铸造升液、 充型 、 保压、 增压等工艺阶段的关键 环节 , 对铸件的质量有着重要的影响.首先 , 该设备 的气路系统采用气动薄膜阀调节, 选用较大口径的进 排气管道 , 保证了大容量设备的大额定进排气量的要 求;

其次, 控制软件采用 PID 算法加模糊化处理技 术〔4〕 , 有效解决了快速算法与执行机构动作滞后的 矛盾 , 提高了薄膜阀对调节信号的灵敏度及系统的抗 泄漏补偿能力, 降低了保压阶段的压力跃升值, 因而 控制系统具有较高的控制精度 .此外, 控制系统的输 入输出信号往往受到铸造车间电磁场的干扰 , 抗干扰 成为控制系统的突出问题 .为此在控制系统的研制中 采用了以下措施 :①控制系统所有的信号线采用了屏 蔽双绞电缆;

②输入信号与计算机板卡之间采用了光 电隔离技术;

③控制软件采用了中值平均滤波法 .这 些措施有效抑制了外界电磁场的干扰, 提高了系统运 行的稳定性与可靠性 .

3 设备的使用 该设备自研制成功以来, 已在首都航天机械公司 运行有一年多的时间 .使用结果表明, 控制系统具有 工艺参数设定与修改快速方便 、 抗干扰性强和工艺曲 线重复准确等特点.实际压力跟踪结果表明 , 该系统 的液面加压控制精度较高 , 升液阶段压力偏差值 ≤ 0.

5 kPa , 保压阶段的压力偏差值 ≤2 kPa.实际跟踪 曲线如图

5 所示 .由于液面加压控制精度高 , 从而有 效避免了合金液液面波动引起的夹杂等铸造缺陷 , 铸 件质量好 、 成品率高 .铸型输运台车机构设计安全可 靠, 与主体对接平稳 , 完全满足超大、 超重铸件的反 重力铸造生产的要求 . 图5实际的压力跟踪曲线 Fig........