專利名稱：內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓玻璃鋼管道纏繞的固化階段，具體涉及一種基于PLC的 內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的玻璃鋼管道通常采用三臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備即纏繞機(jī)、固化爐和脫模機(jī)，進(jìn)行管 道纏繞、固化和脫模，采用從外向內(nèi)加熱管體和芯模的外固化工藝對(duì)FRP管道進(jìn)行固化，這 增加了設(shè)備成本和生產(chǎn)成本。而且管道在固化爐內(nèi)固化時(shí)傳熱效率低，固化溫度調(diào)控困難， 管體固化質(zhì)量差，因此外固化工藝不易實(shí)現(xiàn)高壓管道的高效工業(yè)化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種在升降溫程序上可作精細(xì)的調(diào)節(jié)與控制的內(nèi)固化 玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置。上述實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，其組成包括機(jī)械部分和電器部分，所述的 機(jī)械部分包括進(jìn)水組，所述的進(jìn)水組連接進(jìn)汽組；所述的電器部分裝有觸摸屏；所述的進(jìn) 水組包括手閥，所述的手閥通過蒸汽管連接調(diào)節(jié)閥，所述的調(diào)節(jié)閥通過蒸汽管連接進(jìn)冷水 管；所述的進(jìn)汽組包括進(jìn)空氣管，所述的進(jìn)空氣管通過蒸汽管連接電熱偶和單向閥，所述的 電熱偶和單向閥通過蒸汽管連接水調(diào)節(jié)閥。所述的內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，所述的蒸汽管是雙層管，自蒸汽管 內(nèi)層輸入蒸汽，通過內(nèi)層表面的孔進(jìn)入外層，從外層返回；芯軸玻璃纖維纏繞層包裹在可加 熱模具體外面，蒸汽管內(nèi)部蒸汽的熱能通過蒸汽管管壁直接傳遞給玻璃纖維層；當(dāng)溫度上 升到一定程度時(shí)，纏繞層所含樹脂就會(huì)出現(xiàn)逐漸升溫、粘度下降、流動(dòng)遷移，進(jìn)而凝膠，進(jìn)一 步交鏈成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，隨后通入循環(huán)冷卻水，即完成固化和后固化過程，定期對(duì)蒸汽管進(jìn) 行空氣吹掃。所述的內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，所述的電器部分包括與觸摸屏連接 工控機(jī)和電源，所述的工控機(jī)內(nèi)裝有開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出；所 述的開關(guān)量輸入連接輸入信號(hào)開關(guān)，所述的開關(guān)的開關(guān)量輸出通過中間繼電器連接電磁閥 開關(guān)，所述的模擬量輸入連接溫度和壓力傳感，所述的模擬量輸出連接模擬量輸出控制調(diào) 節(jié)閥。有益效果1.本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，使用方便，提高了工作效率，采用先進(jìn)的內(nèi)加熱式固化則 是將纖維纏繞層包裹在可加熱的金屬芯模外面，模腔中的熱能通過較小熱阻的金屬管壁可 直接傳給待固化的玻璃纖維層。這種傳熱方式可使管道迅速升溫，從而提高固化效率和質(zhì) 量。而且在升降溫程序上可作精細(xì)的調(diào)節(jié)與控制采用了該種內(nèi)固化蒸汽加熱控制系統(tǒng)，使 玻璃鋼管道的生產(chǎn)工藝改變，蒸汽管預(yù)熱、纏繞形成、加熱固化、冷卻、脫模，在一條生產(chǎn)線上連續(xù)完成，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。
2.本實(shí)用新型使玻璃鋼管道的固化更加均勻，而且固化時(shí)間短，耗能低，玻璃鋼管 道壁厚均勻性、強(qiáng)度一致性，以及外觀質(zhì)量均得到提高。3.本實(shí)用新型采取了把低溫控制和高溫控制分開來控制的方式，對(duì)二者分別采用 不同的控制方式，使低溫控制和高溫控制都達(dá)到了很好的效果。4.本實(shí)用新型通過觸摸屏的控制可以使操作者對(duì)加熱過程有更直觀的了解，更加 方便的進(jìn)行操作。5.本實(shí)用新型提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn) 效率。

附圖1本實(shí)用新型的管路結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2本實(shí)用新型的內(nèi)固化玻璃鋼管道控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。附圖3本實(shí)用新型的PID自動(dòng)調(diào)節(jié)閉環(huán)控制圖。附圖4本實(shí)用新型的PID控制方式圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，其組成包括機(jī)械部分1和電器部分2，所 述的機(jī)械部分1包括進(jìn)水組3，所述的進(jìn)水組3連接進(jìn)汽組4 ；所述的電器部分2裝有觸摸屏。內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，所述的進(jìn)水組3包括手閥5，所述的手閥5 通過蒸汽管連接調(diào)節(jié)閥6，所述的調(diào)節(jié)閥6通過蒸汽管連接進(jìn)冷水管7 ；所述的進(jìn)汽組4包 括進(jìn)空氣管8，所述的進(jìn)空氣管8通過蒸汽管連接電熱偶9和單向閥10，所述的電熱偶9和 單向閥10通過蒸汽管連接水調(diào)節(jié)閥11。內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，所述的觸摸屏連接CPU13和電源供給，所 述的CPU13內(nèi)裝有開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出；所述的開關(guān)量輸入 連接輸入開關(guān)信號(hào)，所述的開關(guān)量輸出通過中間繼電器連接電磁閥開關(guān)，所述的模擬量輸 入連接溫度和壓力傳感，所述的模擬量輸出連接模擬量輸出控制調(diào)節(jié)閥?？刂品椒ó?dāng)是低溫時(shí)采用開關(guān)控制方式，PLC根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的調(diào)節(jié)閥的開度以及溫度傳 感器反饋回來信號(hào)去控制電磁閥和調(diào)節(jié)閥的開關(guān)，從而去控制固化的溫度；所述的蒸汽管 一也叫蒸汽管是雙層管，一般為鋼管，相當(dāng)于一個(gè)模具，自蒸汽管內(nèi)層輸入蒸汽，可通過內(nèi) 層表面的孔進(jìn)入外層，從外層返回，芯軸玻璃纖維纏繞層包裹在可加熱模具體外面，蒸汽管 內(nèi)部蒸汽的熱能通過蒸汽管管壁直接傳遞給玻璃纖維層，當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，纏繞 層所含樹脂就會(huì)出現(xiàn)逐漸升溫、粘度下降、流動(dòng)遷移，進(jìn)而凝膠，進(jìn)一步交鏈成三維網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，隨后通入循環(huán)冷卻水，即完成固化和后固化過程，定期對(duì)蒸汽管進(jìn)行空氣吹掃。所述的內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置所采用的控制方法為把程序編寫到 PLC中，在編寫觸摸屏的程序，一方面當(dāng)是低溫時(shí)采用開關(guān)控制方式，PLC根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的調(diào)節(jié)閥的開度以及溫度傳感器反饋回來信號(hào)去控制電磁閥和調(diào)節(jié)閥的開關(guān)，從而去控制 固化的溫度；PID自動(dòng)控溫的過程當(dāng)我們?cè)O(shè)定的各階段的溫度高于高溫低溫分割標(biāo)志的溫度時(shí)則采用PID控制方 式，程序如下根據(jù)附圖4，上段程序當(dāng)PID控制標(biāo)志位W13. 02導(dǎo)通時(shí)開始進(jìn)行PID自動(dòng)調(diào)節(jié)控 制溫度，這個(gè)通過PID自動(dòng)調(diào)節(jié)控制溫度的時(shí)間是自動(dòng)階段的前六段的總時(shí)間，因?yàn)楦鱾€(gè) 階段設(shè)定的溫度各不相同，所以在PID調(diào)節(jié)開始時(shí)先通過MOV指令將設(shè)定的溫度值從D207 傳送到DllOO用來作統(tǒng)一的比較，之后通過PIDAT指令根據(jù)顯示溫度即溫度傳感器反饋回 來的溫度和設(shè)定的溫度進(jìn)行自動(dòng)的PID調(diào)節(jié)之后輸出，但這個(gè)PID的輸出要變換成能控制 閥門開度的輸出量，所以通過指令進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的輸出量控制實(shí)際閥門的開度；當(dāng) 六個(gè)階段全部完成后T0131斷開自動(dòng)PID調(diào)節(jié)過程結(jié)束；而且當(dāng)PID控制標(biāo)志位W13. 02由 高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，通過MOV指令將PID的輸出變?yōu)?。PLC根據(jù)據(jù)反饋的溫度進(jìn)行PID 調(diào)節(jié)，輸出的信號(hào)一路控制進(jìn)蒸汽調(diào)節(jié)閥，將輸出信號(hào)取反后輸出控制出蒸汽調(diào)節(jié)閥，即兩 個(gè)調(diào)節(jié)閥的開度是互補(bǔ)的?？刂品椒ó?dāng)高溫時(shí)采用PID控制方式，PLC會(huì)根據(jù)溫度傳感器反饋回來的信號(hào)以及PID的 參數(shù)去自動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度和電磁閥的開關(guān)，從而去控制固化時(shí)的溫度，采用了該種內(nèi) 固化蒸汽加熱控制系統(tǒng)，使玻璃鋼管道的生產(chǎn)工藝改變，蒸汽管預(yù)熱、纏繞形成、加熱固化、 冷卻、脫模，在一條生產(chǎn)線上連續(xù)完成，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。另一方面當(dāng)高溫時(shí)PLC會(huì)根據(jù) 溫度傳感器反饋回來的信號(hào)以及PID的參數(shù)去自動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度和電磁閥的開關(guān)，從 而去控制固化時(shí)的溫度。
權(quán)利要求一種內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，其組成包括機(jī)械部分和電器部分，其特征是所述的機(jī)械部分包括進(jìn)水組，所述的進(jìn)水組連接進(jìn)汽組；所述的電器部分裝有觸摸屏；所述的進(jìn)水組包括手閥，所述的手閥通過蒸汽管連接調(diào)節(jié)閥，所述的調(diào)節(jié)閥通過蒸汽管連接進(jìn)冷水管；所述的進(jìn)汽組包括進(jìn)空氣管，所述的進(jìn)空氣管通過蒸汽管連接電熱偶和單向閥，所述的電熱偶和單向閥通過蒸汽管連接水調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，其特征是所述的蒸 汽管是雙層管，自蒸汽管內(nèi)層輸入蒸汽，通過內(nèi)層表面的孔進(jìn)入外層，從外層返回；芯軸玻 璃纖維纏繞層包裹在可加熱模具體外面，蒸汽管內(nèi)部蒸汽的熱能通過蒸汽管管壁直接傳遞 給玻璃纖維層；當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，纏繞層所含樹脂就會(huì)出現(xiàn)逐漸升溫、粘度下降、 流動(dòng)遷移，進(jìn)而凝膠，進(jìn)一步交鏈成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，隨后通入循環(huán)冷卻水，即完成固化和后 固化過程，定期對(duì)蒸汽管進(jìn)行空氣吹掃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置，其特征是所述 的電器部分包括與觸摸屏連接工控機(jī)和電源，所述的工控機(jī)內(nèi)裝有開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸 出、模擬量輸入、模擬量輸出；所述的開關(guān)量輸入連接輸入信號(hào)開關(guān)，所述的開關(guān)的開關(guān)量 輸出通過中間繼電器連接電磁閥開關(guān)，所述的模擬量輸入連接溫度和壓力傳感，所述的模 擬量輸出連接模擬量輸出控制調(diào)節(jié)閥。
專利摘要內(nèi)固化玻璃鋼管道蒸汽加熱控制裝置。傳統(tǒng)的玻璃鋼管道通常采用三臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備進(jìn)行管道纏繞、固化和脫模，采用從外向內(nèi)加熱管體和芯模的外固化工藝對(duì)FRP管道進(jìn)行固化。本實(shí)用新型的組成包括機(jī)械部分(1)和電器部分(2)。機(jī)械部分包括進(jìn)水組(3)，進(jìn)水組(3)連接進(jìn)汽組(4)；電器部分(2)裝有觸摸屏；進(jìn)水組(3)包括手閥(5)，手閥(5)通過蒸汽管連接調(diào)節(jié)閥(6)，調(diào)節(jié)閥(6)通過蒸汽管連接進(jìn)冷水管(7)；進(jìn)汽組(4)包括進(jìn)空氣管(8)，進(jìn)空氣管(8)通過蒸汽管連接電熱偶(9)和單向閥(10)，電熱偶(9)和單向閥(10)通過蒸汽管連接水調(diào)節(jié)閥(11)。本實(shí)用新型用于纏繞機(jī)控制柜上。
文檔編號(hào)B29C63/26GK201633205SQ20102004474
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者喬明, 楊洪濤, 白剛, 許家忠 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)