1 引言
鑄造用砂是用型砂、新砂、粘土和煤粉按一定比例混合而成的。這些物料的運(yùn)輸和混合是由混砂機(jī)、帶式輸送機(jī)及其配套設(shè)備完成的，這些用電設(shè)備一般為連續(xù)工作制。采用傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，需要大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)雖然比可編程序控制器(PLC)便宜，但在可靠性、使用與維修的方便性及長(zhǎng)壽命方面，繼電器控制是與PLC無(wú)法比擬的。

2 可編程序控制器(PLC)的選擇
在本系統(tǒng)中，所需要的輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)較多，為使I/O部分維修方便，以選擇模塊式PLC為宜。又考慮到本系統(tǒng)的控制基本上是順序控制，GE系列PLC順序控制方面的功能較強(qiáng)，控制容易實(shí)現(xiàn)，故選擇GE系列PLC。
如選用GE-Ⅲ系列PLC，可夠控制砂處理系統(tǒng)中的所有設(shè)備。但考慮到砂處理系統(tǒng)可分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)(如舊砂輸送、新砂輸送、混砂、型砂輸送等)，各子系統(tǒng)之間只有很少幾個(gè)信號(hào)聯(lián)鎖，采用多臺(tái)GE-I系列PLC控制則更顯其優(yōu)越性:(1)可使事故分散。假如某臺(tái)設(shè)備PLC發(fā)生故障，它只影響其控制的那個(gè)子系統(tǒng)，而其它子系統(tǒng)還可以照常工作，這樣更利于設(shè)備的可靠性。(2)在總的I/O點(diǎn)數(shù)不多的情況下，多臺(tái)GE-I與一臺(tái)GE-III價(jià)格差不多。因此本系統(tǒng)采用多臺(tái)GE-I控制的方案。
2.1 型砂輸送控制系統(tǒng)的工藝流程
在型砂輸送控制系統(tǒng)中，帶式輸送機(jī)的工藝流程如下:
輸送皮帶PD-1→輸送皮帶PD-2→輸送皮帶PD-3→松砂SS-1→輸送皮帶PD-4
該系統(tǒng)的基本控制要求應(yīng)是:
(1) 啟動(dòng)時(shí)應(yīng)逆工藝流程延時(shí)啟動(dòng)，其啟動(dòng)順序?yàn)?
延5S 延5S 延5S 延5S
PD-4—→SS-1—→PD-3—→PD-2—→PD-1
(2) 工作結(jié)束時(shí)，全部設(shè)備同時(shí)停機(jī)。
采用計(jì)時(shí)器控制，其梯形圖如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，送入啟動(dòng)信號(hào)，各設(shè)備即按工藝流程順序啟動(dòng)。停止或發(fā)生異常情況時(shí)，只要解除啟動(dòng)信號(hào)，則全部設(shè)備同時(shí)停機(jī)。
2.2 舊砂輸送控制系統(tǒng)
在舊砂輸送系統(tǒng)中，帶式輸送機(jī)的工藝流程如下:
振動(dòng)給料機(jī)ZG—→輸送皮帶PD-5—→破碎機(jī)PS—→圓盤(pán)給料機(jī)YG—→輸送皮帶PD-6—→輸送皮帶PD-7—→提升機(jī)TS—→輸送皮帶PD-8。
該系統(tǒng)的基本控制要求是:
(1) 啟動(dòng)時(shí)應(yīng)逆工藝流程延時(shí)啟動(dòng)，其啟動(dòng)順序?yàn)?

圖1 型砂輸送控制梯形圖

PD-8—→TS—→PD-7—→PD-6—→YG—→PS—→PD-5—→ZG
(2) 停機(jī)時(shí)應(yīng)順工藝流程延時(shí)停止，其停止順序?yàn)?
ZG—→PD-5、PS、YG—→PD-6—→PD-7—→TS—→PD-8。
采用鼓型控制器實(shí)現(xiàn)控制，其梯形圖如圖2所示。

圖2 舊砂輸送控制梯形圖

圖2中，C631、C633作鼓型控制器使用。C631作控制順序啟動(dòng)用，其計(jì)數(shù)脈沖由T630產(chǎn)生，脈沖周期為5S，C633作控制順序停止用，其計(jì)數(shù)脈沖由T643產(chǎn)生，脈沖周期也是5S。送入啟動(dòng)信號(hào)，T630每5S發(fā)一脈沖，C631走一步，相應(yīng)的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，各設(shè)備順序啟動(dòng)。停止時(shí)，送入停機(jī)信號(hào)，則T643每5S發(fā)一脈沖，C633走一步，當(dāng)?shù)竭_(dá)相應(yīng)時(shí)間時(shí)，對(duì)應(yīng)的一對(duì)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，各設(shè)備順序停止。

3 混砂機(jī)的碾混控制系統(tǒng)
混砂機(jī)的碾混系統(tǒng)為循環(huán)工作方式，其工藝流程及控制要求為:送入啟動(dòng)信號(hào)—→回轉(zhuǎn)定量器Hz工作10S—→新砂給料機(jī)XSG工作50S—→氣壓加水5S—→卸料門(mén)開(kāi)—→卸料門(mén)關(guān)—→回轉(zhuǎn)定量器HZ工作—→……如此循環(huán)工作。
該控制系統(tǒng)采用移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述控制要求，其梯形圖如圖3所示。在實(shí)際控制系統(tǒng)中，還要根據(jù)需要加上各種必要的聯(lián)鎖，這里不再詳述。

圖3 混砂機(jī)系統(tǒng)控制梯形圖