基于PLC的增湿预混机自动喷水系统

蔡少刚 韩冬生 吴慧雅 曹伟 张德秀

摘 要：增湿预混机在砂处理线上的应用可以有效增加旧砂水分、降低旧砂温度;实践证明为混砂机提供含水量2%的旧砂，不但能减少混砂机混碾时间，同时混砂机还能提供优质型砂。

关键词：增湿预混;旧砂冷却;旧砂增湿;比例-积分

铸造车间砂处理工部中，型砂的质量对铸件的质量和废品率影响很大，在型砂铸造中，型砂性能对铸件的质量、铸件废品率有明显影响。实践证明为混砂机提供含水量2%的旧砂，不但能减少混砂机混碾时间，同时利于混砂机提供优质型砂。本文所提的增湿预混机主要作用就是增加旧砂水分和降低旧砂温度。

增湿预混机（以下简称预混机）工作时，旧砂由加砂口落到预混机入口，预混机通过双螺旋轴（旋转方向相反）推动旧砂翻滚着向前运动，砂层成波浪式翻腾状态，同时预混机上方的喷水系统在旧砂上方喷水雾，与翻腾状的旧砂在预混机中进行换热冷却、均匀增湿，流态化的旧砂从进口向出口方向运动，从预混机出口卸出。

1 旧砂冷却控制数学原理

预混机降温原理实质是热交换过程，其中包含鼓风机鼓风带走的热量、水份蒸发带走的热量、粉尘带走的热量、其它热交换形式。

4 加水系统的投运

本系统采用比例-积分控制，系统投运遵循先比例，后积分[1];前面我们通过分析，降温系统和增湿系统的都可看成比例环节，所以比例环节起作用后，就能近似的得到理想的输出值，引入积分环节目的是消除误差，系统也可以在运行过程中自身动态调整。

系统初步调试时，需先确定降温系统的比例环节系数。

预混机运行时，当系统检测预混机内有砂时，冷却系统启动，比例环节首先起作用（选用较小的比例系数），积分环节不起作用，观察沸腾预混机出口砂温，逐渐加大比例系数，当出口温度接近并小于设定值时记录下此时的数值作为比例系数;

系统正常运行时，比例环节先起作用，当出口温度接近稳定时，积分环节投入运行，这时系统根据温度变化可以自动调整加水量。延时启用积分环节去消除系统误差，可以避免大的超调量，也可以保证系统的动态性能。

增湿系統的投运，和降温系统类似，但它启动应滞后于降温系统，原因是，降温系统对砂的水份含量存在影响，系统要对此判别后计算出预置值A，再使增湿系统投运。

5 结语

比例-积分控制原理应用于增湿预混机的加水系统，可以使加水系统通过检测旧砂温度和湿度，自动调整加水量，实现对旧砂温度、水份的自动控制。

参考文献

[1]王树青 等编著， 《工业过程控制工程》 北京：化学工业出版社，2003

[2]于海岩 姚继成， 《铸造车间旧砂冷却问题浅析》 太原：铸造设备研究  2005年4期

[3]杨玉祥. 《浅析大规模粘土砂的旧砂冷却设备》 太原：铸造设备研究  2008年2期