一种混砂造型浇注一体智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种混砂造型浇注一体智能控制系统，通过工业互联网络实现混砂、造型、浇注和熔炼各工艺环节的互联互通，配以智能管理平台实现工艺过程的智能控制；对各工艺环节运行数据实时采集、汇总分析并反馈到各工艺环节；当生产计划任务下达时对执行结果实时跟踪；对各工艺环节上的生产设备运行状态实时监控，故障信息实时显示，对维护保养信息跟踪监控，对环境实时监测，对生产出的产品质量实时跟踪汇总；工业互联网络由设备物联网模块、工业互联交换机、网络服务器、智能大数据云计算管理平台及自动控制计算分析系统组成。本发明专利技术设备互联互通，信息共享；混砂/造型/浇注/熔炼互相连锁，生产任务执行畅通，节省人力，节能环保。节能环保。节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种混砂造型浇注一体智能控制系统


[0001]本专利技术涉及一种混砂造型浇注一体智能控制系统，属于混砂铸造


技术介绍

[0002]铸造行业作为机械行业发展的基础，有着悠久的历史。但是，随着大工业化的发展，向机械化迈进的过程中替代了全部手工直接操作，通过人工操作铸造设备进行生产，并且细化了铸造工艺环节，极大地解放了劳动力。
[0003]工业互联网技术的发展以及大数据化和云计算在工业领域的应用，自动化控制替代人工操作设备又成为趋势，铸造各工序(各工艺环节)也都在应用。因为各工序(各工艺环节)发展应用的水平不一样，比如造型和砂处理环节发展的就比较快，而在熔炼和清理等环节就比较慢，尤其是车间数据管理上更是落后，然而它们之间的关系又紧密相联，这就需要一种联接各工序、各工艺环节的智能控制系统。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一套在铸造领域内的工序之间的系统即混砂造型浇注一体智能控制系统，重点用于实现造型浇注连续、同步运行。通过工业互联网络使混砂、造型、熔炼、浇注等工艺环节单元形成一个封闭链，智能控制各工艺环节的单元之间互联互通。同时造型、同时浇注，造型数据(铸件的材质、单重、每模件数、造型数量)直接传递到浇注机，浇注机根据铸件信息设定或调取浇注参数(浇注温度、孕育时间、孕育量、浇注量等工艺参数)，浇注机根据工艺参数分配起浇时间、末浇时间、浇注时瞬时浇注量，以及孕育时间、孕育量的控制，以及浇注温度超出浇注温度时的报警等。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0006]一种混砂造型浇注一体智能控制系统，通过工业互联网络实现混砂、造型、浇注和熔炼各工艺环节的互联互通，配以智能管理平台实现工艺过程的智能控制；对各工艺环节运行数据实时采集、汇总分析并反馈到各工艺环节；当生产计划任务下达时对执行结果实时跟踪；对各工艺环节上的生产设备运行状态实时监控，故障信息实时显示，对维护保养信息跟踪监控；通过此系统对生产出的产品质量实时跟踪汇总。
[0007]所述工业互联网络由设备物联网模块、工业互联交换机、网络服务器、智能大数据云计算管理平台及自动控制计算分析系统等组成，智能大数据云计算管理平台及自动控制计算分析系统安装在网络服务器中，网络服务器与工业互联交换机联接，工业互联交换机与设备物联网模块联接，实现联网设备的通讯及后台数据的采集和存储，以及前台汇总分析展示及应用。
[0008]所述设备物联网模块包括砂处理物联网模块、造型机物联网模块、浇注机物联网模块、加配料物联网模块、炉前铁水质量评管模块、电熔炼物联网模块、球化站物联网模块和炉后浇包物联网模块，炉前铁水质量评管模块通过无线传输方式分别与金相组织分析仪物联网模块、碳硅快速分析仪物联网模块、直读光谱分析仪物联网模块和自动测温枪物联
网模块联接；
[0009]所述智能大数据云计算管理平台及自动控制分析系统，用于对系统集成后的数据进行采集/汇总/分析/展示/管理，是专门开发的对系统集成后的数据进行采集/汇总/分析/展示/管理的智能控制平台及软件系统。
[0010]本专利技术的有益效果是：
[0011]设备互联互通，信息共享；混砂/造型/浇注/熔炼互相连锁；生产流程全部在系统中下达和执行；生产任务执行畅通，异常情况处理及时可控；计划完成准确高效节省人力，混砂、造型、浇注最少可由一人完成操作。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例的硬件网络结构示意图；
[0013]图2是本专利技术实施例的生产流程示意图；
[0014]图3是本专利技术实施例的物料分解示意图；
[0015]图4是本专利技术实施例的架构原理示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：
[0017]如图1所示，是本专利技术实施例的硬件网络结构示意图。本专利技术在具体应用时，网络服务器分别与计划终端、生产终端、设备终端、质检终端和技术终端联接，组成一个完整的计划、生产(混砂、造型、浇注)、设备管理、质检和技术支持一体化的混砂造型浇注一体智能控制系统。
[0018]如图2所示，是本专利技术实施例的生产流程示意图。在混砂造型浇注一体智能控制系统的自动统一调控下，根据生产计划，加配料工序与砂处理工序/造型工序同步进行，最后进入浇注工序完成浇注。加配料工序完成上料、成份检测、熔炼和精炼，加配料物联网模块完成上料，炉前铁水质量评管模块控制完成成份检测，成份检测通过金相组织分析仪物联网模块、碳硅快速分析仪物联网模块、直读光谱分析仪物联网模块和自动测温枪物联网模块实现，熔炼通过电熔炼物联网模块实现，精炼通过球化站物联网模块实现，备好合格铁水。砂处理工序，砂处理物联网模块控制砂处理系统，可实时自动检测造型机对型砂的需求，可自动完成型砂的混制及输送。造型工序，造型机物联网模块控制造型机，可实时检测型砂有无信号和浇注机浇注信号，可自动完成计划产品的造型及铸型输送任务。浇注工序，浇注机物联网模块控制浇注机，可自动检测可浇注铸型有无和可用铁水的有无信号。具体的生产调控步骤如下：
[0019]根据订单计划，由生产计划员在计划终端录入计划产品代码、生产数量，并上传网络服务器自动生成计划单；管理平台系统根据订单计划排产、分解计算物料并分发到生产终端和各生产设备终端；车间管理员根据车间生产终端收到的生产计划组织生产；电炉自动加配料系统根据生产计划执行上料、成份检测(金相组织分析、碳硅分析、光谱分析检测结果及测温数据实时上传系统)、熔炼、精炼(球化站进行球化处理并检测)，备好合格铁水；同步进行的是，砂处理工序根据生产计划执行造型原辅材料的上料及型砂的按需混制，紧接着造型工序得到砂处理设备砂准备完毕的指令，同时根据生产计划更换好模型并造型生
产；最后浇注系统收到造型机系统造型完毕和电炉系统铁水准备完毕的指令，同时根据生产计划确定产品类型、每型铁水重量等工艺数据，准备浇注；此个过程中的材料质量由化验员检测并由终端共享数据到系统；后道浇注完成的产品质量由质检员检测，检测结果上传系统；整套混砂造型浇注一体智能控制系统设备运行状态由设备管理员及设备主管负责监控和维保；相关技术部分由技术员及技术主管负责工艺制定、监督执行及完善修改。
[0020]作为进一步优选的实施例，整套混砂造型浇注一体智能控制系统主要包含两部分：铸造运维管理系统(全称“铸造车间智慧集成运维管理系统”)与设备互联集成安全控制器。其中铸造运维管理系统符合智慧铸造工场(车间)技术和管理特征，以生产管理为核心，质量管理为重心，流程化为规范手段，涵盖企业经营管理、产品管理、生产管理、质量管理、采购仓储、模具设备、人力资源等，实现以订单为中心的信息物流和人的集成，工作便捷，洁净高效，生产效率提高20％，人员减少80～100人，成本降低15～30％，产品研制周期缩短35％以上，产品不良率降低50％，利润增加25％；其次，设备互联集成安全控制器支持双CPU模块自适应冗余系统，支持在线、远程编程和调试，支持热插拔功能，支持65536个自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混砂造型浇注一体智能控制系统，其特征在于，通过工业互联网络实现混砂、造型、浇注和熔炼各工艺环节的互联互通，配以智能管理平台实现工艺过程的智能控制；对各工艺环节运行数据实时采集、汇总分析并反馈到各工艺环节；当生产计划任务下达时对执行结果实时跟踪；对各工艺环节上的生产设备运行状态实时监控，故障信息实时显示，对维护保养信息跟踪监控；对生产出的产品质量实时跟踪汇总；所述工业互联网络由设备物联网模块、工业互联交换机、网络服务器、智能大数据云计算管理平台及自动控制计算分析系统组成，智能大数据云计算管理平台及自动控制计算分析系统安装在网络服务器中，网络服务器与工业互联交换机联接，工业互联交换机与设备物联网模块联接，实现联网设备的通讯及后台数据的采集和存储，以及前台汇总分析展示及应用；所述设备物联网模块包括砂处理物联网模块、造型机物联网模块、浇注机物联网模块、加配料物联网模块、炉前铁水质量评管模块、电熔炼物联网模块、球化站物联网模块和炉后浇包物联网模块，炉前铁水质量评管模块通过无线传输方式分别与金相组织分析仪物联网模块、碳硅快速分析仪物联网模块、直读光谱分析仪物联网模块和自动测温枪物联网模块联接；所述智能大数据云计算管理平台及自动控制分析系统，用于对系统集成后的数据进行采集/汇总/分析/展示/管理。2.根据权利要求1所述的一种混砂造型浇注一体智能控制系统，其特征在于，所述设备物联网模块包括环境监测物联网模块，用于铸造车间工场环境的空气质量监测，由数据采集平台、数据传输平台和数据处理平台组成，数据采集平台扩展多种传感器实现不同的空气污染物监测功能，传感器采用激光散射原理，数据处理平台采集数据后得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量，环境监测物联网模块将车间采集到的颗粒物数量、噪声和温湿度数据实时反馈到铸造运维管理系统上。3.根据权利要求2所述的一种混砂造型浇注一体智能控制系统，其特征在于，网络服务器分别与计划终端、生产终端、设备终端、质检终端和技术终端联接。4.根据权利要求3所述的一种混砂造型浇注一体智能控制系统，其特征在于，在混砂造型浇注一体智能控制系统的自动统一调控下，根据生产计划，加配料工序与砂处理工序/造型工序同步进行，最后进入浇注工序完成浇注。5.根据权利要求4所述的一种混砂造型浇注一体智能控制系统，其特征在于，加配...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成强，林连华，徐海港，纪昌勇，马庆炳，许爱国，李汝学，朱成祥，周波，
申请(专利权)人：山东时风商用车有限公司高唐县农用车制造厂，
类型：发明
国别省市：