速度分段控制的等溫擠壓方法技術

本發明專利技術涉及冶金技術領域，是鋁擠壓機擠壓過程中的一種等溫擠壓方法，特別是速度分段控制的等溫擠壓方法。它是以PLC邏輯控制器為硬件核心，PLC邏輯控制器與擠壓機的液壓系統導通，并在PLC邏輯控制器中編入程序，其特征是：這種速度分段控制的等溫擠壓方法按照模擬擠壓桿移動速度分段曲線、擠壓桿移動速度分段曲線輸入PLC、實時檢測和實時調整四個步驟進行。這種速度分段控制的等溫擠壓方法采用隨著擠壓行程增加，擠壓桿的移動速度分段逐步下降的方式，同時對被擠壓模具進行檢測，該方法適用于工程的實際運行，可以實現鋁及鋁合金的等溫擠壓工藝。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及冶金
，是鋁擠壓機擠壓過程中的一種等溫擠壓方法，特別是。
技術介紹
目前鋁擠壓機等溫擠壓方法，通常有兩種實現方式，一種是通過擠壓筒溫度控制的方法，一種是通過擠壓速度曲線控制的方法。然而擠壓筒溫度控制的方法，由于溫度控制本身就有很大的滯后性，因此很難等溫控制很難實現。而擠壓速度曲線控制的方法，則是對擠壓速度進行控制，實現較為容易。但目前提出的擠壓速度控制的等溫方法未考慮到工程實際運行，實際控制操作起來十分困難，因此一種易操作的速度控制等溫擠壓方法的就十分必要。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，隨著擠壓行程增加，擠壓速度分段逐步下降，同時對被擠壓模具溫度進行檢測，該方法適用于工程的實際運行，可以實現鋁及鋁合金的等溫擠壓工藝。本專利技術的技術方案是，它是以PLC邏輯控制器為硬件核心，PLC邏輯控制器與擠壓機的液壓系統導通，并在PLC邏輯控制器中編入程序，其特征是:這種的具體實施步驟如下: 步驟1，模擬過程中擠壓桿移動速度分段曲線；由擠壓行程和擠壓桿的移動速度的數值模擬得出，擠壓桿的移動速度延擠壓行程呈增加而分段減小的擠壓桿移動速度分段曲線.步驟2，擠壓桿移動速度分段曲線輸入PLC ;將步驟I模擬得出的擠壓桿移動速度分段曲線輸入到PLC邏輯控制器中，控制擠壓機的液壓系統驅動擠壓桿按照設定的擠壓桿移動速度進行擠壓；PLC邏輯控制器中還預設有等溫擠壓溫度區間，即根據工程需要使模具在擠壓過程中，在溫度區間內恒定； 步驟3，實時檢測；擠壓機上設置有位移/速度傳感器及測溫儀；位移/速度傳感器對擠壓過程中實際的擠壓桿移動速度進行檢測，測溫儀對待擠壓模具口的溫度進行檢測，并將檢測結果反饋至PLC邏輯控制器中； 步驟4，實時調整；PLC邏輯控制器接收到位移/速度傳感器及測溫儀反饋的數據后，對檢測結果進行比較，通過調整擠壓桿的移動速度進而調整模具口的溫度，實現擠壓速度與溫度的閉環調整。所述的步驟4中，實時調整中，對擠壓桿的移動速度和模具口溫度的調整方法如下: 反饋的擠壓桿的移動速度與PLC中的預設擠壓桿的移動速度進行比較，若反饋的擠壓桿的移動速度小于預設值，液壓系統將驅動擠壓桿加快移動速度；若反饋的擠壓桿的移動速度大于預設值，液壓系統將驅動擠壓桿減慢速度，使擠壓桿的移動速度符合預設值，實現擠壓桿的移動速度的閉環調整； 反饋的溫度結果與PLC中的預設等溫擠壓溫度區間進行比較，若反饋的溫度在預設等溫擠壓溫度區間之內，液壓系統將繼續驅動擠壓桿進行擠壓；若反饋的溫度高于預設等溫擠壓溫度區間，按照溫度差值，降低擠壓桿移動速度分段曲線中該段內的速度設定值；若反饋的溫度低于預設等溫擠壓溫度區間，按照溫度差值，提高擠壓桿移動速度分段曲線中該段內的速度設定值，通過調整擠壓桿移動速度，使反饋的溫度保持在預設等溫擠壓溫度區間，實現擠壓系統溫度的閉環控制。所述的步驟3中，測溫儀采用無接觸反射式多波長紅外測溫儀。本專利技術的特點是采用速度閉環控制與溫度閉環控制雙重作用，在兩個方面同時對擠壓機的擠壓過程作限制，同時實時反饋確保擠壓過程安全、可靠的進行。附圖說明下面結合實施例對本專利技術做進一步說明: 圖1是的原理框 圖2是擠壓速度分段曲線。具體實施例方式實施例1 ，采用速度與溫度的雙閉環控制系統來實現，它是以PLC邏輯控制器為硬件核心，PLC邏輯控制器與擠壓機的液壓系統導通，并在PLC邏輯控制器中編入程序；同時在擠壓機上設置位移/速度傳感器和無接觸反射式多波長紅外測溫儀，位移/速度傳感器和測溫儀都與PLC控制器導通，位移/速度傳感器用于檢測擠壓機的運動情況，測溫儀用于檢測被擠壓的模具口的溫度變化。如圖1所示，這種的具體實施步驟如下: 步驟1，模擬過程中擠壓桿移動速度分段曲線；由擠壓行程和擠壓桿的移動速度的數值模擬得出，擠壓桿的移動速度延擠壓行程呈增加而分段減小的擠壓桿移動速度分段曲線.步驟2，擠壓桿移動速度分段曲線輸入PLC ;將步驟I模擬得出的擠壓桿移動速度分段曲線輸入到PLC邏輯控制器中，控制擠壓機的液壓系統驅動擠壓桿按照設定的擠壓桿移動速度進行擠壓；PLC邏輯控制器中還預設有等溫擠壓溫度區間，即根據工程需要使模具在擠壓過程中，在溫度區間內恒定； 步驟3，實時檢測；擠壓機上設置有位移/速度傳感器及測溫儀；位移/速度傳感器對擠壓過程中實際的擠壓桿移動速度進行檢測，測溫儀對待擠壓模具口的溫度進行檢測，并將檢測結果反饋至PLC邏輯控制器中； 步驟4，實時調整；PLC邏輯控制器接收到位移/速度傳感器及測溫儀反饋的數據后，對檢測結果進行比較，通過調整擠壓桿的移動速度進而調整模具口的溫度，實現擠壓速度與溫度的閉環調整。實施例2 下面以某長行程正向鋁擠壓機生產某鋁合金制品為例進行說明。如圖1所示，這種的具體實施步驟如下: 步驟1，模擬擠壓過程中擠壓桿的速度分段曲線；由擠壓行程和擠壓桿移動速度的數值模擬得出，擠壓桿移動速度沿擠壓行程增加而分段減小的擠壓速度分段曲線。如圖2所示，整條擠壓桿移動速度分段曲線呈階梯狀，并呈現擠壓桿移動速度沿擠壓行程的增加而減小的趨勢。具體為該擠壓桿移動速度曲線在擠壓行程O 850mm內，分為6段，分別為O 200mm 內為 IOmm/s, 200 350mm 內為 8mm/s, 350 500mm 內為 6mm/s, 500 650mm 內為4mm/s, 650 800mm 內為 2mm/s, 800mm 以后為 lmm/s。步驟2，擠壓桿移動速度分段曲線輸入PLC ;將步驟I模擬得出的擠壓桿移動速度分段曲線輸入到PLC邏輯控制器中，控制擠壓機的液壓系統驅動擠壓桿按照設定的擠壓桿移動速度進行擠壓。PLC控制器中，擠壓桿移動速度預設值由步驟I中模擬得到的擠壓桿移動速度分段曲線來進行設定；模具口溫度預先根據工程需要設置有等溫擠壓溫度區間，即根據工程的需要在整個生產過程中模具的溫度應當在一定范圍內恒定。本例中等溫擠壓溫度區間設為 495±5°C。步驟3，實時檢測；擠壓機上設置有位移/速度傳感器及測溫儀；位移/速度傳感器對擠壓過程中實際的擠壓桿移動速度進行檢測，測溫儀對擠壓模具口的溫度進行檢測，并將檢測結果反饋至PLC邏輯控制器中； 步驟4，實時調整；PLC邏輯控制器接收到位移/速度傳感器及測溫儀反饋的數據后，對檢測結果進行比較，通過調整擠壓桿的移動速度進而調整模具口的溫度，實現擠壓速度與溫度的閉環調整。擠壓速度與溫度的閉環調整過程分為速度調整和溫度調整，具體的調整方法是: 速度調整:位移/速度傳感器將檢測的擠壓桿運動情況反饋至PLC中，并與PLC中的預設擠壓桿移動速度進行比較，若反饋的擠壓桿移動速度小于預設值，液壓系統調整后將加快擠壓桿移動速度；若反饋的擠壓桿移動速度大于預設值，液壓系統調整后將減慢擠壓桿移動速度，使擠壓桿移動速度符合預設值，實現擠壓速度的閉環調整。圖2中的擠壓桿移動速度為6mm/s的分段速度區間內，當位移/速度傳感器反饋的擠壓桿移動速度小于6mm/s，例如為5.7mm/s時，調整液壓系統加快擠壓桿移動速度，使其達到6mm/s,若位移/速度傳感器反饋的擠壓桿移動速度大于6mm/s,例如為6.4mm/s時，調整液壓系統減慢擠壓桿移動速度，使其降低至6mm/s。溫度調整:測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
速度分段控制的等溫擠壓方法，它是以PLC邏輯控制器為硬件核心，PLC邏輯控制器與擠壓機的液壓系統導通，并在PLC邏輯控制器中編入程序，其特征是：這種速度分段控制的等溫擠壓方法的具體實施步驟如下：步驟1，模擬過程中擠壓桿移動速度分段曲線；由擠壓行程和擠壓桿的移動速度的數值模擬得出，擠壓桿的移動速度延擠壓行程呈增加而分段減小的擠壓桿移動速度分段曲線；步驟2，擠壓桿移動速度分段曲線輸入PLC；將步驟1模擬得出的擠壓桿移動速度分段曲線輸入到PLC邏輯控制器中，控制擠壓機的液壓系統驅動擠壓桿按照設定的擠壓桿移動速度進行擠壓；PLC邏輯控制器中還預設有等溫擠壓溫度區間，即根據工程需要使模具在擠壓過程中，在溫度區間內恒定；步驟3，實時檢測；擠壓機上設置有位移/速度傳感器及測溫儀；位移/速度傳感器對擠壓過程中實際的擠壓桿移動速度進行檢測，測溫儀對待擠壓模具口的溫度進行檢測，并將檢測結果反饋至PLC邏輯控制器中；步驟4，實時調整；PLC邏輯控制器接收到位移/速度傳感器及測溫儀反饋的數據后，對檢測結果進行比較，通過調整擠壓桿的移動速度進而調整模具口的溫度，實現擠壓速度與溫度的閉環調整。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張君，高紅章，侯永超，辛宏斌，周少凡，黃勝，
申請(專利權)人：中國重型機械研究院股份公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61