差压铸造液面加压控制系统
CLP-7型
主要工作部分的简图
差压铸造自问世以来,由于上下压力罐容量大、压力高,在液面加压控制上存在着至今还未解决的如下几个难题: 1)为了抵消气动薄膜调节阀存在德严重的不平衡力,工程上往往用大刚度的弹簧来平衡,这就使执行器有较大的惯性及滞后性,尤其是在大口径阀上表现更为严重。 2)常规控制系统将气压信号转化为电信号,经运算后输出的也是电信号,执行器又需将电信号转化成气压信号才能执行控制,这种气电之间的反复变换既增加了系统滞后性又带来了误差。3)PID调节理论上可对上述问题进行补偿,但由于铸造本身的特点(坩埚内空间容积在生产过程中在不断地变化,合理的升液充型速度也随着条件的不同在改变以及不可抗拒的随机出现的各种泄漏),使PID调节的最佳参数时刻不断变化,就此开发“自适应”型的PID调节软件虽然可行,但十分困难。鉴于上述三个原因国内外的差压铸造液面加压控制系统都存在如下问题:
① 保压超调十分严重,有时可高达100%以上,较好的也在50%左右。
② 上排气控制法只能控制排气,控制系统没有自动补气功能,因而升液、充型过程中一旦出现超调(上罐排气过多)调节系统便无控制能力,只能手动开阀补气。
③ 被控对象惯性大,执行器惯性也大,因而控制系统的快速性差,为此必须在控制前为调节阀预置一个开度,预开度大了要超调,小了上下罐压差则跟不上去,因而很难把握准确。
由于上述三个问题的存在致使差压铸造液面加压控制系统尽管使用了计算机,在实际生产上也使操作者大为头痛,眼睛要紧盯压力,手要按在补气阀上准备随时补气,而心中还要担心预开度是否给的合适。
为了解决上述问题,我们推出了CLP-7型差压铸造液面加压控制系统。
在控制方式上由于被控对象是一个积分环节,加之铸造工艺又允许有不变的静差存在,因而采用P调节就能满足生产要求。
在控制信号上采用气直接调节气,这样就消除了气电之间的反复转换所带来的滞后及误差。
对执行器(气动薄膜调节阀)又进行了必要的改进,基本上消除了它的不平衡力,因而使其惯性大大减少。又采用了双阀推挽式压力调节(即一个阀向上罐补气另一个性能与它对称的阀使上罐向外排气),使上罐的压力由单向变成双向调节进一步完善了系统的控制功能。
因此CLP-7型差压铸造液面加压控制系统完美地解决了上面存在的各种问题,使控制系统的保压、升液、充型的跟踪精度有了大幅度的提高(保压精度在生产中可达5%左右)。无需设置预开度,在生产过程中也不用人工补气,这样CLP-7型差压铸造液面加压控制系统犹如一台傻瓜相机,只要一按开关一切都能按预先设置好的自动完成。本系统有如下优点:
● 采用闭环控制系统,元件精度虽不高而控制精度却很高。
● 本系统的泄漏补偿能力很强。
● 本系统无须设置预开度,向上罐补气自动进行,极大的方便了用户。
● 本系统对上罐压力采用推挽式双向压力调节,既提高了控制精度,也使快速性有较大的改善。