[发明专利]全自动真空注型控制系统和方法

权利要求书

1.一种全自动真空注型控制系统，由一个控制模块（1）、一个监测模块（2）和一个执行模块（3）组成，所述控制模块（1）连接所述监测模块（2）和执行模块（3），其特征在于：所述控制器模块（1）由一个主控制器（9）联接一个从控制器（11）构成；所述监测模块（2）由一个视频监视器（4）、两个压力传感器（5）和四个限位开关（6）构成；所述执行模块（3）是由一个抽真空电机（12）联接一个真空泵（13）、搅拌电机（14）联接一个搅拌棒（15）、两个倾倒电机（16）分别联接一个固化剂料杯（17）和混合料杯（18）、以及五个电磁阀（19）、一个照明灯（20）构成；

(1)  所述控制模块（1）中，主控制器（9）为计算机，从控制器（11）为可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器与计算机通过SC-09编程电缆连接； 

(2)  所述监测模块（2）中的限位开关（6）经所述从控制器（11）联接倾倒电机（16），从而分别控制混合料杯（18）和固化剂料杯（17）的极限行程位置；两个压力传感器（5）分别置于上下两箱体，通过A/D转换模块（8）与可编程逻辑控制器（11）相连接，再通过编程电缆（10）将信号传递给计算机，实现真空室压力的实时采集与监控；视频监视器（4）通过USB接口（7）与计算机（9）通讯实现混料杯液面气泡以及浇注时液面下降情况的实时监视，配光源照明灯（20）用于改善采集效果；

(3)  所述执行模块（3）中，抽真空电机（12）、搅拌电机（14）、倾倒电机（16）和电磁阀（19）的控制线连接于可编程逻辑控制器的输出端，而各个驱动电机又分别通过机械连接与对应的驱动对象连接。

2.根据权利要求1所述的全自动真空注型控制系统，其特征在于：所述控制器模块中的主控制器（9）即计算机接收视频监视器（4）的采集图像，将箱体中实时情况反映到计算机显示器上。

3.根据权利要求1所述的全自动真空注型控制系统，其特征在于：所述将压力传感器（5）采集到的压力信号经过A/D转换模块处理后传送到得到可编程序控制器，可编程序控制器再通过编程电缆（10）传送到计算机而得到是否停止抽真空的指令，再通过编程电缆（10）传送给可编程序控制器以控制真空泵的起停，避免由人工观察真空表引起的误操作。

4.根据权利要求3所述的全自动真空注型控制系统，其特征在于：所述计算机的数据库访问及工艺参数设定部分，以手动输入名称查询匹配数据库中的数据得到真空注型的控制参数，并利用数据关联将其通过编程电缆（10）传递给可编程序控制器作为相关执行元件的控制指令。

5.根据权利要求1所述的全自动真空注型控制系统，其特征在于：所述计算机通过组态软件设计的人机仿真界面，仿真界面能够实时显示真空注型的工艺过程及各个执行元件的运行状态，便于实现在线监控。

6.根据权利要求1所述的全自动真空注型控制系统，其特征在于：所述计算机通过专用PLC编程软件编写自动控制程序并通过编程电缆（10）下载到可编程序控制器中，控制执行机构抽真空电机（12）、搅拌电机（14）、倾倒电机（16）和电磁阀（19）动作。

7.根据权利要求1所述的全自动真空注型控制系统，其特征在于：所述执行模块（3）中，真空泵（13）由抽真空电机（12）驱动完成抽真空动作，搅拌棒（15）由搅拌电机（14）驱动完成混合材料搅拌动作，固化剂料杯（17）和混合料杯（18）由倾倒电机（16）驱动完成倾倒动作，电磁阀（19）完成进气动作实现消泡或上下腔差压以及完成上下腔连通。

8.一种全自动真空注型控制方法，采用根据权利要求1所述的全自动真空注型控制系统进行控制，其特征在于具体控制步骤如下：

1)      当进入自动模式时，照明灯开启，抽真空电机启动，带动真空泵运转开始抽气；

2)      压力传感器实时检测真空室压力并通过传给组态中的压力变量，当压力值达到设定值（P1）时，与压力变量关联的抽真空停止条件满足，此时固化剂倾倒电机正转带动固化剂料杯—A杯倾倒将固化剂导入混料杯—B杯，同时启动搅拌电机带动搅拌棒对B杯中的材料进行混合搅拌，搅拌与浇注充模时间间隔定时器启动计时（TO）；

3)      当A杯倾倒撞到倾倒限位开关时，A杯倾倒电机停止正转，同时A杯倒料定时器（T1）开启进行倒料定时；

4)      当A杯倒料定时时间达到设定值时A杯倾倒电机反转带动A杯回位；

5)      当A杯回位撞到回位限位开关时，A杯倾倒电机停止反转，同时A杯回位与进气消泡时间间隔定时器（T2）启动；

6)      当A杯回位与进气消泡时间间隔定时器达到设定值时，开启上下箱体电磁阀进行进气消泡，当箱体压力增大到设定值（P2）时，启关闭电磁阀；

7)      当搅拌与浇注充模时间间隔定时时间达到设定值时，停止搅拌电机，启动B杯倾倒电机正转进行浇注；

8)      当B杯倾倒撞到倾倒限位开关时，B杯倾倒电机停止正转，同时B杯倾倒定时器（T3）启动；

9)      当B杯倒料定时时间达到设定值时，B杯倾倒电机反转带动B杯回位，同时浇注充模定时器（T4）启动；

10)  当B杯回位撞到回位限位开关时，B杯倾倒电机停止反转；

11)  如果选择模式为非差压浇注模式，则当浇注充模定时器达到设定值时，开启上下箱体电磁阀，对箱体泄压，系统回到初始状态；

12)  如果选择模式为差压浇注模式，则B杯停止反转时，关闭箱体内差压隔板上平衡电磁阀，同时开启差压电磁阀； 

13)  当上下箱体的压差值达到设定值（P3）时，关闭差压电磁阀，进行差压浇注充模；

14)  当浇注充模定时器达到设定值时，开启上下箱体电磁阀与差压隔板上平衡电磁阀，对箱体泄压，系统回到初始状态。