一种消失模铸造浇铸过程监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种消失模铸造浇铸过程监测系统，包括RFID标签、浇铸线和冷却线RFID识别装置、浇铸信息采集模块、PLC控制器、光电转换器、无线通讯模块和工控机，浇铸线RFID识别装置包括设置在每条浇铸线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，冷却线RFID识别装置包括设置在冷却线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，采用射频识别技术实现砂箱信息的识别；利用光电转换器实现PLC控制器和MES系统间的数据交换；利用无线通讯模块实现MES系统与工控机之间的数据传输；通过工控机实现砂箱在浇铸线移动时位置的动态显示，并实时显示砂箱的浇铸状态、浇铸时间和浇铸速率。本发明专利技术节约了时间成本，提高了浇铸速率，为建立产品的全生命周期追溯奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种消失模铸造浇铸过程监测系统
本技术涉及消失模铸造技术，具体涉及一种消失模铸造浇铸过程监测系统。
技术介绍
在消失模铸造浇铸时操作人员和浇铸机位于砂箱的顶部，在当前铁水包浇铸完成后进行下一轮的浇铸时，需要人工查看哪个砂箱还没有浇铸完成，然后移动浇铸机至相应位置，这一过程损耗了大量的时间，因此降低了浇铸速率。此外，虽然现有的消失模铸造行业中已经建立起产品从预发泡至浇铸前的追溯体系，但是由于浇铸环境比较恶劣，无法对浇铸过程进行有效的监测和建立产品的全生命周期追溯。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本技术提供一种消失模铸造浇铸过程监测系统。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种消失模铸造浇铸过程监测系统，包括MES系统，所述MES系统用于浇铸生产过程信息化管理，其中包括RFID标签、浇铸线RFID识别装置、冷却线RFID识别装置、砂箱、浇铸信息采集模块、PLC控制器、光电转换器、无线通讯模块和工控机，所述RFID标签设置在位于砂箱底部的小车中部，用于存储砂箱的信息；所述浇铸线RFID识别装置包括设置在每条浇铸线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，所述每条浇铸线上的接近开关用于启动对应RFID读写器的读写功能，该RFID读写器与RFID标签配合用于读取砂箱编号以及砂箱内部模样的唯一码；所述冷却线RFID识别装置包括设置在冷却线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，所述每条冷却线上的接近开关用于启动对应RFID读写器的读写功能，该RFID读写器与RFID标签配合用于解除砂箱编号和模样唯一码间的关系；所述浇铸信息采集模块设置在浇铸机内，用于采集砂箱浇铸状态信息；所述浇铸信息采集模块、浇铸线和冷却线上的RFID读写器的输出信息均传输至PLC控制器，所述PLC控制器和光电转换器设置在位于浇铸区域的PLC控制柜内，所述PLC控制器对接收的信息进行处理并通过光电转换器传输至MES系统，所述MES系统通过无线通讯模块与工控机进行信息通讯，所述工控机可在MES系统中可查询砂箱设定的工艺参数和实时浇铸状态信息；所述工控机设置在浇铸机操作室内，用于浇铸系统的信息处理及显示。进一步的，所述浇铸线RFID识别装置设置在每条浇铸线进口处第一个砂箱位置的砂箱导轨上，所述浇铸线RFID识别装置中的RFID读写器与RFID标签相对匹配设置，所述浇铸线RFID识别装置中的接近开关为两个，分别设置在RFID读写器的两侧。再进一步的，所述冷却线RFID识别装置设置在冷却线出口处最后一个砂箱位置的砂箱导轨上，所述冷却线RFID识别装置中的RFID读写器与RFID标签相对匹配设置，所述冷却线RFID识别装置中的接近开关设置在RFID读写器的一侧。更进一步的，所述浇铸线RFID识别装置、冷却线识别装置以及RFID标签设置于砂箱导轨的同一侧，所述RFID读写器与RFID标签的间距为100-200mm，所述接近开关与砂箱底部小车凸起处的间距为15mm。更进一步的，所述浇铸信息采集模块包括设置在浇铸机底部的温度传感器和光电开关，以及设置在浇铸机内的压力传感器，用于采集砂箱的浇铸状态、浇铸时间和产品重量。根据温度传感器采集的温度信息和光电开关的状态，工控机可以判断浇铸机是处于浇铸状态，还是浇铸完成，根据压力传感器采集的信息，工控机可以计算出浇铸机浇铸的产品重量。更进一步的，所述无线通讯模块设置在浇铸区域中心位置，以确保MES系统和工控机间的数据交换无延时。更进一步的，所述RFID标签用于存储砂箱的信息，所述砂箱的信息是指砂箱编号以及砂箱内部模样参数。更进一步的，所述工控机可以实时显示浇铸区域内砂箱的位置、浇铸状态、浇铸时间、浇铸速率和产品重量；基于砂箱编号和模样的唯一码，所述工控机可以通过无线模块在MES系统上查询砂箱设定的工艺参数，以便操作人员及时调整浇铸；同时所述工控机上的浇铸完成信息可以同步在MES系统，并在MES系统上显示其浇铸时间和浇铸速率。更进一步的，所述接近开关设置在接近开关支架上，所述接近开关支架安装在砂箱导轨上；所述RFID读写器上设有防护罩。更进一步的，所述RFID标签设置在标签支架上，所述标签支架安装在砂箱底部的小车上，并在FID标签4和标签支架之间设置隔热层。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术在浇铸线RFID识别装置中采用两个接近开关控制RFID读写器的工作，降低了设备故障风险，提高了系统的稳定性和可靠性。2、本技术通过浇铸线RFID识别装置和设置在砂箱上的RFID标签配合，实现自动识别砂箱在浇铸线的相对位置，通过冷却线RFID识别装置和设置在砂箱上的RFID标签配合，实现自动识别砂箱在冷却线的相对位置，通过工控机实现了砂箱在浇铸线和冷却线移动时位置的动态显示，方便操作人员实时了解生产进度。3、本技术能够实时显示砂箱的浇铸状态，以供操作人员参考，节约了时间成本，提高了浇铸速率；同时PLC控制器、MES系统和工控机之间可实时进行信息通讯，提升了消失模铸造的智能化水平，便于统一管理，进一步完善了产品的全生命周期管理。附图说明图1为本技术中浇铸线RFID识别装置和冷却线RFID识别装置的结构示意图。图2为本技术中的监测信息通讯示意图。其中，1-接近开关，2-接近开关支架，3-砂箱导轨，4-RFID标签，5-RFID读写器，6-防护罩，7-砂箱，8-温度传感器，9-光电开关，10-PLC控制器，11-光电转换器，12-MES系统，13-工控机，14-无线通讯模块，15-标签支架，16-压力传感器。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本技术，不应视为对本技术的具体限制。如图1-2所示，一种消失模铸造浇铸过程监测系统包括MES系统12、RFID标签4、浇铸线RFID识别装置、冷却线RFID识别装置、砂箱7、浇铸信息采集模块、PLC控制器10、光电转换器11、无线通讯模块14和工控机13，所述MES系统用于浇铸生产过程信息化管理，所述RFID标签4设置在位于砂箱7底部的小车中部，用于存储砂箱的信息；所述浇铸线RFID识别装置包括设置在每条浇铸线进口处第一个砂箱位置的砂箱导轨上，且与RFID标签4相对面的RFID读写器5和接近开关1，所述每条浇铸线上的接近开关1用于启动对应RFID读写器5的读写功能，该RFID读写器5与RFID标签4配合用于读取砂箱编号以及砂箱内部模样的唯一码；所述冷却线RFID识别装置包括设置在出口处最后一个砂箱位置的砂箱导轨上，且与RFID标签4相对面的RFID读写器5和接近开关1，所述每条冷却线上的接近开关1用于启动对应RFID读写器5的读写功能，该RFID读写器5与RFID标签4配合用于解除砂箱编号和模样唯一码间的关系；所述浇铸信息采集模块设置在浇铸机底部，用于采集砂箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消失模铸造浇铸过程监测系统，包括MES系统，所述MES系统用于浇铸生产过程信息化管理，其特征在于：还包括RFID标签、浇铸线RFID识别装置、冷却线RFID识别装置、砂箱、浇铸信息采集模块、PLC控制器、光电转换器、无线通讯模块和工控机，所述RFID标签设置在位于砂箱底部的小车中部，用于存储砂箱的信息；所述浇铸线RFID识别装置包括设置在每条浇铸线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，所述每条浇铸线上的接近开关用于启动对应RFID读写器的读写功能，该RFID读写器与RFID标签配合用于读取砂箱编号以及砂箱内部模样的唯一码；所述冷却线RFID识别装置包括设置在冷却线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，所述每条冷却线上的接近开关用于启动对应RFID读写器的读写功能，该RFID读写器与RFID标签配合用于解除砂箱编号和模样唯一码间的关系；所述浇铸信息采集模块设置在浇铸机内，用于采集砂箱浇铸状态信息；所述浇铸信息采集模块、浇铸线和冷却线上的RFID读写器的输出信息均传输至PLC控制器，所述PLC控制器和光电转换器设置在位于浇铸区域的PLC控制柜内，所述PLC控制器对接收的信息进行处理并通过光电转换器传输至MES系统，所述MES系统通过无线通讯模块与工控机进行信息通讯，工控机可在MES系统中查询砂箱设定的工艺参数和实时浇铸状态信息；所述工控机设置在浇铸机操作室内，用于浇铸系统的信息处理及显示。/n...

【技术特征摘要】
1.一种消失模铸造浇铸过程监测系统，包括MES系统，所述MES系统用于浇铸生产过程信息化管理，其特征在于：还包括RFID标签、浇铸线RFID识别装置、冷却线RFID识别装置、砂箱、浇铸信息采集模块、PLC控制器、光电转换器、无线通讯模块和工控机，所述RFID标签设置在位于砂箱底部的小车中部，用于存储砂箱的信息；所述浇铸线RFID识别装置包括设置在每条浇铸线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，所述每条浇铸线上的接近开关用于启动对应RFID读写器的读写功能，该RFID读写器与RFID标签配合用于读取砂箱编号以及砂箱内部模样的唯一码；所述冷却线RFID识别装置包括设置在冷却线上且与RFID标签相对面的RFID读写器和接近开关，所述每条冷却线上的接近开关用于启动对应RFID读写器的读写功能，该RFID读写器与RFID标签配合用于解除砂箱编号和模样唯一码间的关系；所述浇铸信息采集模块设置在浇铸机内，用于采集砂箱浇铸状态信息；所述浇铸信息采集模块、浇铸线和冷却线上的RFID读写器的输出信息均传输至PLC控制器，所述PLC控制器和光电转换器设置在位于浇铸区域的PLC控制柜内，所述PLC控制器对接收的信息进行处理并通过光电转换器传输至MES系统，所述MES系统通过无线通讯模块与工控机进行信息通讯，工控机可在MES系统中查询砂箱设定的工艺参数和实时浇铸状态信息；所述工控机设置在浇铸机操作室内，用于浇铸系统的信息处理及显示。


2.根据权利要求1所述的一种消失模铸造浇铸过程监测系统，其特征在于：所述浇铸线RFID识别装置设置在每条浇铸线进口处第一个砂箱位置的砂箱导轨上，所述浇铸线RFID识别装置中的RFID读写器与RFID标签相对匹配设置，所述浇铸线RFID识别装置中的接近开关为两个，分别设置在RFID读写器的两侧。


3.根据权利要求1所述的一种消失模铸造浇铸过程监测系统，其特征在于：所述冷却线RFID识别装置设置在冷却线出口处最后一个砂箱位置的砂箱导轨上，所述冷却线RFID识别装置中的RFI...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红兵，赵辰阳，王晓东，赵晓东，赵志诚，
申请(专利权)人：太原科技大学，天津理工大学，
类型：新型
国别省市：山西;14