浅谈利用PLC实现冷却水槽液位自动控制系统

何金林

(河南平高电气股份有限公司 绝缘分厂，河南 平顶山 467001)

0 引言

在环氧树脂浇注件的生产过程中，为减缓浇口部位物料的硬化速度，通常要在模具浇口部位设计冷却水槽，通过冷却水降低浇口部位物料的温度，以达到减缓其硬化速度的目的。由于浇注模具需要送入固化烘炉内进行固化，而固化烘炉内的温度要远高于水的沸点，冷却水槽内的液位会不断降低。

为了保持水槽内液位，需要在环氧树脂固化的前期，多次向水槽内补充冷却水。这样做需要多次开启炉门，导致烘炉内温度场不稳定;若是操作者忘记或延误了加水的时间，就可能会使浇口部位物料硬化过快，导致浇注件缺陷。虽然扩大水槽容量可以从一定程度上使上述问题得到缓解，但却不能从根本上解决问题。

因此，有必要开发一种冷却水槽液位自动控制系统，使冷却水液位能够在预定的时间内保持在期望的水平。这样，就可以在不开启炉门的情况下，保持冷却水槽的液位，同时还避免了人工操作容易出现的失误情况。

1 冷却水槽液位控制系统的组成

本文设计的冷却水槽控制系统主要由水槽主体、检测单元、电气控制单元、阀门及给水管等几部份组成。如图1所示。

图1 冷却水槽控制系统

①液位传感器及固定端子(连接控制单元);②冷却水槽盖板及固定螺栓(易拆卸，便于维护);③给水管(硅橡胶管，耐高温);④冷却水;⑤环氧树脂;⑥模具。

(1)水槽主体：在设计水槽时，要充分考虑到信号传输和补水的需求，合理预留工艺孔。同时为便于后期调试和维护，水槽的顶盖不能够焊死，而是要便于拆卸。

(2)检测单元：由于烘炉内的温度很高，普通的传感器无法满足使用需求，应采用耐高温的原件，同时导线也应采用硅橡胶外绝缘的耐高温导线。如对控制精度的需求不高时，也可以采用传统的浮球液位计，同样能够取得较好的效果。

(3)电气控制单元：电气控制单元是整个系统的核心部分，通过PLC的通信连接接口，可以同时对多组数据进行监控，达到控制多个模具冷却水槽液位的目的。

(4)阀门：本系统的阀门分为手动阀门和自动阀门两个部分，手动阀门位于给水管道的前端，可人为调节系统的供水;自动阀门位于给水管道的终端，用于控制向冷却水槽内补水的时间。

(5)给水管：考虑到烘炉内温度较高，给水管也应采用耐高温的硅橡胶管。

2 冷却水槽液位控制系统设计

通过液位传感器(也可用浮球代替)检测到的信号，通过数据线传递到PLC通信端口(如图2所示)，在预设的时间内，PLC根据检测信号，控制给水阀门的开闭，达到控制冷却水槽内液位的目的;如超出预设时间，则给水阀门常闭，停止向冷却水槽给水。

图2 PLC结构示意图

①状态指示灯;②通信接口

参照操作手册，利用PLC自带的可视化编程模块，可轻松实现上述功能;同时利用可视化标准组件设计模块，还可以制作各水槽的动画视图，实现通过触摸屏集中监控多组模具冷却水槽液位的目的。

3 结束语

本文设计了冷却水槽液位自动控制系统，实现多模具冷却水槽内液位的集中自动控制，避免了由于向水槽内补水而开启炉门的情况，同时还避免了人工操作容易出现的失误情况，提高了环氧树脂固化环节的技术含量，具有推广价值。