阅读说明：本技术 一种精锻生产线的给水控制系统及其控制方法 (A kind of feed water control system and its control method of finish forge production line ) 是由 聂国清 周程鹏达 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种精锻生产线的给水控制系统及其控制方法,该冷却纯水系统包括：水库、至少一条供水管、设备冷却进水管、设备冷却回水管,供水管的一端与水库连通,供水管的另一端与设备冷却进水管连通,供水管上依次设置有用于防止水回流的单向阀和用于抽水的第一抽水泵,第一抽水泵两端通过软连接管与供水管连接,软连接管用于防止第一抽水泵的持续振动损坏；本发明的优点是：能够实现温度根据需要自动控制,提高了效率,减少了设备维护成本,脱离了传统意义上的电路控制,实现了全水路自动控制,非常适合恶劣的工况环境下使用。(The present invention provides the feed water control system and its control method of a kind of finish forge production line, the cooling pure water system includes: reservoir, at least one water supplying pipe, equipment cools down water inlet pipe, equipment cools back water pipe, one end of water supplying pipe is connected to reservoir, the other end of water supplying pipe is connected to the cooling water inlet pipe of equipment, the check valve for preventing water from flowing back and the first suction pump for drawing water are disposed on water supplying pipe, first suction pump both ends are connect by hose connector with water supplying pipe, and hose connector is for preventing the sustained vibration of the first suction pump from damaging；It is automatically controlled as needed the invention has the advantages that can be realized temperature, improves efficiency, reduce cost of equipment maintenance, departing from traditional circuit control, realized full water route and automatically control, be very suitable to use under severe work condition environment.)

一种精锻生产线的给水控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及精锻线设备的冷却循环水技术领域，具体涉及一种精锻生产线的给水控制系统。

背景技术

众所周知，汽车发动机连杆是通过锻造加工生产制造而成的，属于热锻工艺，在材料加热过程中产生大量的热辐射，使得锻造设备温度升高从而导致设备损坏，造成停产。传统的锻造线冷却是通过凉水塔直接把热量带走，凉水塔通过吹风和循环带走热量的同时也带走大量的水蒸气，每天消耗用水约30吨，凉水塔冷却温度不可控，受到外界环境因素影响很大温度难以控制造成设备高温损坏。冬季北方外界温度低，在凉水塔***产生大量的冰造成凉水塔损坏，增加维护费用，对设备也有不良影响。

锻造行业工况条件都比较恶劣，高温、高粉尘、高噪音、震动大等是锻造环境的主要特点，以前需要人工对整个生产系统进行监控，使得操作人员劳动强度较高。

另外，由于水库内的冷却水是地下水，地下水的钙镁离子含量高，容易结垢。生产设备上的一些特殊构件比如换热器、水套、离合器等结垢后容易堵塞，且不能够清理，只能更换新的备件。

锻造车间设备结构后故障增加，容易产生高温报交警损坏其他连带备件。且设备备件成本高，如炉体等费用在5万元以上。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单合理、温度控制可调、不受外界环境影响、工作效率高、不浪费水源的精锻生产线的给水控制系统，以克服上述现有技术的不足。

本发明提供的精锻生产线的给水控制系统包括：水库、至少一条供水管、设备冷却进水管、设备冷却回水管，供水管的一端与水库连通，供水管的另一端与设备冷却进水管连通，供水管上依次设置有用于防止水回流的单向阀和用于抽水的第一抽水泵，第一抽水泵两端通过软连接管与供水管连接，软连接管用于防止第一抽水泵的持续振动损坏供水管，设备冷却进水管上设置有至少一组冷却循环系统，

冷却循环系统包括：依次设置在设备冷却进水管上的第一压力表、第一温度传感器、第一压力传感器、第一反清洗过滤器，第一压力表、第一温度传感器、第一压力传感器用于监控系统压力和温度，第一反清洗过滤器用于除去水中的沙子和杂质，第一反清洗过滤器两端的设备冷却进水管上设置有第一蝶阀，两个第一蝶阀的两侧的设备冷却进水管上连接有一条辅管道，辅管道上设置有一个第二蝶阀，辅管道用于当第一反清洗过滤器堵塞后的备用流通管道；

设备冷却回水管上设置有第一热交换器，第一热交换器用于排出水中的多余的热量，设备冷却回水管将经过第一热交换器的水排入水库内，在第一热交换器附近的设备冷却回水管上设置有防冻排水阀，防冻排水阀用于排空管道积水防止冬天管路结冰，在水库附近设置有用于存放脏水的脏水井，第一反清洗过滤器与脏水井之间连接有第一排水管，第一反清洗过滤器反清洗的脏水通过第一排水管排入脏水井内，设备冷却回水管与注水管连接，设备冷却回水管与注水管之间的第一连接管上设置有第一热交换器，设备冷却回水管与注水管之间的第二连接管上设置有水库加水阀，第一反清洗过滤器与第一压力表之间的设备冷却进水管上设置有与注水管之间连通的第三连接管，第三连接管上设置有引泵加水阀，水库靠近顶部的位置设置有与脏水井连接的第四连接管，第一抽水泵、第一压力表、第一温度传感器、第一压力传感器、第一反清洗过滤器、第一热交换器、防冻排水阀和第一热交换器分别与带有PLC自控制系统的电控箱电连接。

作为优选，供水管为十根，十根供水管均布设置在水库内，设备冷却进水管的两个设备入水口附近均设置有第一反清洗过滤器。

作为优选，还包括有设备内部冷却纯水系统，内部冷却纯水系统用于为需要纯水冷却的设备提供冷却降温，设备内部冷却纯水系统包括：设置在加热炉、辊锻机、液压锤、生产线辅助设备上有用于降温的冷却水管，加热炉电控箱、水箱、进水管、回水管、截止阀、第二水泵、软连接管、第二反清洗过滤器、第二热交换器、第二电动调节阀，第二温度传感器、第二压力传感器、第二压力表和软化水加水电磁阀，其中，进水管的进水口和回水管的出水口分别置于水箱内，截止阀、第二水泵、第二反清洗过滤器、第二热交换器、第二电动调节阀依次连接在进水管上，第二温度传感器、第二压力传感器、第二压力表依次连接在回水管上，软化水加水电磁阀设置在软化水加水管上，软化水加水管与水箱连通，加热炉、辊锻机、液压锤、生产线辅助设备上的冷却水管的两端分别并联在进水管远离截止阀的一端和回水管远离软化水加水电磁阀的一端上，第二水泵的两端分别通过软连接管连接在进水管上，加热炉、辊锻机、液压锤、生产线辅助设备两端的冷却水管上设置有软连接管，加热炉电控箱内部的PLC控制器通过信号线分别与第二水泵、第二电动调节阀，第二温度传感器、第二压力传感器、第二压力表和软化水加水电磁阀电连接，水箱设置在靠近水库的位置。

作为优选，加热炉、辊锻机、液压锤、生产线辅助设备上的冷却水管的两端分别靠近进水管、冷却水管靠近回水管的位置设置有设备截止阀，设备截止阀用于控制加热炉、辊锻机、液压锤、生产线辅助设备的水流量。

作为优选，PLC控制器的第一触角与第二水泵连接，PLC控制器的第二触角与第二电动调节阀连接，PLC控制器的第三触角与第二温度传感器连接、PLC控制器的第四触角与第二压力传感器连接、PLC控制器的第五触角与第二压力表连接、PLC控制器的第六触角与软化水加水电磁阀连接。

本发明的另一个目的是提供一种精锻生产线的给水控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用电控箱启动电源调整到给水控制系统的自动控制模式，自动控制模式包括生产线正常生产时水路循环、停产时排水线路循环、以及控制水库水量线路循环；

在生产线正常生产时水路循环包括以下步骤：

步骤S2-11：利用设置在设备冷却进水管上的第一温度传感器检测设备冷却进水管上的温度值并发送信号给电控箱，电控箱根据温度信号控制第一电动调节阀开启大小；

步骤S2-12：利用设置在设备冷却进水管上的第一压力传感器检测设备冷却进水管内的压力值并发送信号给电控箱，电控箱根据反馈信号是否低于压力设定值；当设备冷却进水管内的压力值低于压力设定值时，电控箱控制空闲的第一抽水泵启动，第一抽水泵通过相对应的供水管从水库抽水，当设备冷却进水管内的压力值高于压力设定值时，电控箱控制运行的第一抽水泵关闭，第一抽水泵停止通过相对应的供水管从水库抽水；

步骤S2-13：第一抽水泵抽取的水汇聚至设备冷却进水管，经过设备冷却进水管的低温高压冷水经过第一反清洗过滤器除去杂质后进入生产线；

步骤S2-14：生产线产生的高温水经过第一热交换器回到水库完成一个工作循环；

步骤S2-15：利用第一排水管将第一反清洗过滤器过滤的脏水排入脏水井内；

步骤S2：在生产线停产时，停产时排水线路循环包括以下步骤：

步骤S2-21：设备冷却进水管位于第一反清洗过滤器处设置的第四连接管用于排空管道积水防止冬天管路结冰，在设备冷却回水管位于第一热交换器处设置的第四连接管用于排空管道积水防止冬天管路结冰，电控箱控制第四连接管上的防冻排水阀的启闭；

步骤S2-22：利用第四连接管将设备冷却进水管和设备冷却回水管内的积水排入至脏水井；

步骤S3：在生产线过程中水库的控制水库水量线路循环包括以下步骤：

步骤S31：注水管上设置有第一电动调节阀，电控箱控制第一电动调节阀给水库注水；

作为优选，在步骤1中电控箱发现第一抽水泵故障时，利用第一温度传感器和第一压力传感器的实时检测并发送信号给电控箱，电控箱发现第一温度传感器和第一压力传感器的反馈信号异常后，电控箱重复步骤S2-12并控制报警灯或者蜂鸣器报警。

作为优选，电控箱分别控制设备冷却进水管上的两套冷却循环系统，电控箱分别将第一温度传感器、第一压力传感器反馈的信息进行比对，只有两组第一温度传感器和第一压力传感器的误差值在设定的范围内，电控箱才能控制执行下一操作，以保证第一压力表、第一温度传感器、第一压力传感器、第一反清洗过滤器在发生故障后，电控箱发生误操作问题。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明的能够实现温度根据需要自动控制，提高了效率，减少了设备维护成本，脱离了传统意义上的电路控制，实现了全水路自动控制，非常适合恶劣的工况环境下使用。

2、本发明的自动控制可以节约水、电等能源，从而降低生产成本；另外自动控制根据外界温度和生产温度自动调节温度，自动控制抽水泵启停从而达到节约电能的目的。

3、本发明因为使用全封闭自动控制，排除了因吹风冷却而浪费水源的现象，防止热辐射和电磁辐射对人身安全的影响，另外，具有结构简单合理、节约用水、环保、节约能源低维护成本等优点。

4、本发明的水泵自动通电启动，开始从水箱抽取软化水，软化水经过反清洗过滤器、换热器到达生产线设备开始给设备降低温度。通过电动调节阀根据温度自动控制水量避免能源浪费，另外，由于水开始结垢的温度是60摄氏度，本发明将车间的水箱的循环水系统分成两个部分，高温部分采用软化水，另外实现了温度自动控制，避免温度超过60摄氏度而结垢，避免了结垢堵塞设备备件降低设备维护成本。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的整体结构示意图。

图2为根据本发明实施例的设备内部冷却纯水系统的整体结构示意图。

图3为根据本发明实施例的设备内部冷却纯水系统的整体结构的原理图。

图4为根据本发明实施例的设备内部冷却纯水系统的PLC控制器电路框图。

其中的附图标记包括：水库1-1、供水管1-2、设备冷却进水管1-3、设备冷却回水管1-4、单向阀1-5、第一抽水泵1-6、软连接管1-7、第一压力表1-8、第一温度传感器1-9、第一压力传感器1-10、第一反清洗过滤器1-11、第一蝶阀1-12、辅管道1-13、第二蝶阀1-14、第一热交换器1-15、防冻排水阀1-16、脏水井1-17、第一排水管1-18、注水管1-19、第一连接管1-20、第一电动调节阀1-21、第二连接管1-22、水库加水阀1-23、第三连接管1-24、引泵加水阀1-25、第四连接管1-26、水箱2-1、截止阀2-2、第二水泵2-3、电控箱2-4、第二反清洗过滤器2-5、第二热交换器2-6、第二电动调节阀2-7、加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11、第二温度传感器2-12、第二压力传感器2-13、第二压力表2-14、软化水加水电磁阀2-15、进水管2-16、回水管2-17、冷却水管2-18、设备截止阀2-2-19、软化水加水管2-20、加热炉电控箱2-21、第一触角2-22、第二触角2-23、第三触角2-24、第四触角2-25、第五触角2-26、第六触角2-27。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

图1-4示出了根据本发明实施例的整体结构示意图。

本发明的精锻生产线的给水控制系统包括：水库1-1、十条供水管1-2、设备冷却进水管1-3、设备冷却回水管1-4，供水管1-2的一端与水库1-1连通，供水管1-2的另一端与设备冷却进水管1-3连通，供水管1-2上依次设置有用于防止水回流的单向阀1-5和用于抽水的第一抽水泵1-6，第一抽水泵1-6两端通过软连接管1-7与供水管1-2连接，软连接管1-7用于防止第一抽水泵1-6的持续振动损坏供水管1-2，设备冷却进水管1-3上设置有两组冷却循环系统，

冷却循环系统包括：依次设置在设备冷却进水管1-3上的第一压力表1-8、第一温度传感器1-9(PT100)、第一压力传感器1-10(GL-4120D)、第一反清洗过滤器1-11，第一压力表1-8、第一温度传感器1-9、第一压力传感器1-10用于监控系统压力和温度，第一反清洗过滤器1-11用于除去水中的沙子和杂质，第一反清洗过滤器1-11两端的设备冷却进水管1-3上设置有第一蝶阀1-12，两个第一蝶阀1-12的两侧的设备冷却进水管1-3上连接有一条辅管道1-13，辅管道1-13上设置有一个第二蝶阀1-14，辅管道1-13用于当第一反清洗过滤器1-11堵塞后的备用流通管道；

设备冷却回水管1-4上设置有第一热交换器1-15，第一热交换器1-15用于排出水中的多余的热量，设备冷却回水管1-4将经过第一热交换器1-15的水排入水库1-1内，在第一热交换器1-15附近的设备冷却回水管1-4上设置有防冻排水阀1-16，防冻排水阀1-16用于排空管道积水防止冬天管路结冰，在水库防冻排水阀1-1附近设置有用于存放脏水的脏水井1-17，第一反清洗过滤器1-11与脏水井1-17之间连接有第一排水管1-18，第一反清洗过滤器1-11反清洗的脏水通过第一排水管1-18排入脏水井1-17内，设备冷却回水管1-4与注水管1-19连接，设备冷却回水管1-4与注水管1-19之间的第一连接管1-20上设置有第一电动调节阀1-21，设备冷却回水管1-4与注水管1-19之间的第二连接管1-22上设置有水库加水阀1-23，第一反清洗过滤器1-11与第一压力表1-8之间的设备冷却进水管1-3上设置有与注水管1-19之间连通的第三连接管1-24，第三连接管1-24上设置有引泵加水阀1-25，水库1-1靠近顶部的位置设置有与脏水井1-17连接的第四连接管1-26，第一抽水泵1-6、第一压力表1-8、第一温度传感器1-9、第一压力传感器1-10、第一反清洗过滤器1-11、第一热交换器1-15、防冻排水阀1-16和第一电动调节阀1-21分别与带有PLC自控制系统的电控箱电连接，供水管1-2为十根，十根供水管1-2均布设置在水库1-1内，设备冷却进水管1-3的两个设备入水口附近均设置有第一反清洗过滤器1-11。

参阅图2-4，本发明的精锻线设备的内部冷却纯水系统包括：水箱2-1、截止阀2-2、第二水泵2-3、软连接管1-7、第二反清洗过滤器2-5、第二热交换器2-6、第二电动调节阀2-7、加热炉2-8、辊锻机2-9、锤2-10、其他生产线辅助设备2-11、第二温度传感器2-12、第二压力传感器2-13(GL-4120D)、第二压力表2-14、软化水加水电磁阀2-15、进水管2-16、回水管2-17，其中，在加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、生产线辅助设备2-11上依次设置有用于降温的冷却水管2-18，加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11上的冷却水管2-18的一端与进水管之间设置有软连接管1-7，加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11上的冷却水管2-18的另一端与回水管2-17之间设置有软连接管1-7，软连接管1-7用于缓冲第二水泵2-3、加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11运行过程中的震动对进水管2-16、回水管2-17的影响，冷却水管2-18靠近回水管2-17的位置设置有设备截止阀2-2-19，设备截止阀2-2-19用于控制加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11的水流量。

参阅图2，本发明的进水管2-16的进水口和回水管2-17的出水口分别置于水箱2-1内部的软化水储存室，截止阀2-2、第二水泵2-3、软连接管1-7、第二反清洗过滤器2-5、第二热交换器2-6、第二电动调节阀2-7依次连接在进水管2-16上，第二温度传感器2-12(PT100)、第二压力传感器2-13、第二压力表2-14依次连接在回水管2-17上，软化水加水电磁阀2-15设置在软化水加水管2-20上，软化水加水管2-20与水箱2-1连通，加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11上的冷却水管的一端依次连通在进水管上远离截止阀的一端，加热炉2-8的冷却水管2-18的一端安装在位于第二电动调节阀2-7后方的进水管2-16上，加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11上的冷却水管的一端依次连通在回水管2-17远离软化水加水电磁阀2-15的一端上，第二水泵2-3的两端分别通过软连接管1-7连接在进水管上，加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11两端的冷却水管2-18上设置有软连接管1-7。

参阅图3，加热炉电控箱2-21内部的PLC控制器(6es7-288-1sr60-OAAO)通过信号线分别与第二水泵2-3、第二电动调节阀2-7，第二温度传感器2-12、第二压力传感器2-13、第二压力表2-14和软化水加水电磁阀2-15电连接，PLC控制器的第一触角2-22与第二水泵2-3连接，PLC控制器的第二触角2-23与第二电动调节阀2-7连接，PLC控制器的第三触角2-24与第二温度传感器2-12连接、PLC控制器的第四触角2-25与第二压力传感器2-13连接、PLC控制器的第五触角2-26与第二压力表2-14连接、PLC控制器的第六触角2-27与软化水加水电磁阀2-15连接。

设备的内部冷却纯水系统工作原理：启动在加热炉电控箱2-21上的控制按钮，生产线设备(加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11等)依次启动后，该系统自动启动第二水泵2-3，经过第二反清洗过滤器2-5和第二热交换器2-6到达生产线设备(加热炉2-8、辊锻机2-9、液压锤2-10、其他生产线辅助设备2-11等)实现降温后高温水经过换热器6降温后继续冷却设备实现一个循环。第二温度传感器2-12通过PLC控制器控制第二电动调节阀2-7，第二电动调节阀2-7根据温度自动控制水量避免能源浪费，压力感器2-13通过压力监控第二反清洗过滤器2-5和换热器6，第二压力表2-14方便点检，检验设备是否正常工作，软化水加水电磁阀2-15通过PLC控制发现水位过低时自动加软化水。

本发明的一种精锻生产线的给水控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：利用电控箱2-4启动电源调整到给水控制系统的自动控制模式，自动控制模式包括生产线正常生产时水路循环、停产时排水线路循环、以及控制水库水量线路循环；

在生产线正常生产时水路循环包括以下步骤：

步骤S2-11：利用设置在设备冷却进水管1-3上的第一温度传感器1-9检测设备冷却进水管上的温度值并发送信号给电控箱2-4，电控箱2-4根据温度信号控制第一电动调节阀1-21开启大小；

步骤S2-12：利用设置在设备冷却进水管1-3上的第一压力传感器1-10检测设备冷却进水管1-3内的压力值并发送信号给电控箱2-4，电控箱2-4根据反馈信号是否低于压力设定值；当设备冷却进水管1-3内的压力值低于压力设定值时，电控箱2-4控制空闲的第一抽水泵1-6启动，第一抽水泵1-6通过相对应的供水管1-2从水库抽水，当设备冷却进水管内的压力值高于压力设定值时，电控箱2-4控制运行的第一抽水泵1-6关闭，第一抽水泵1-6停止通过相对应的供水管1-2从水库抽水；

步骤S2-13：第一抽水泵1-6抽取的水汇聚至设备冷却进水管1-3，经过设备冷却进水管1-3的低温高压冷水经过第一反清洗过滤器1-11除去杂质后进入生产线；

步骤S2-14：生产线产生的高温水经过第一热交换器1-15回到水库完成一个工作循环；

步骤S2-15：利用第一排水管1-18将第一反清洗过滤器1-11过滤的脏水排入脏水井1-17内；

步骤S2：在生产线停产时，停产时排水线路循环包括以下步骤：

步骤S2-21：设备冷却进水管1-3位于第一反清洗过滤器1-11处设置的第四连接管1-26用于排空管道积水防止冬天管路结冰，在设备冷却回水管1-4位于第一热交换器1-15处设置的第四连接管1-26用于排空管道积水防止冬天管路结冰，电控箱2-4控制第四连接管1-26上的防冻排水阀1-16的启闭；

步骤S2-22：利用第四连接管1-26将设备冷却进水管1-3和设备冷却回水管1-4内的积水排入至脏水井1-17；

步骤S3：在生产线过程中水库的控制水库水量线路循环包括以下步骤：

步骤S31：注水管上设置有第一电动调节阀1-21，电控箱2-4控制第一电动调节阀1-21给水库注水；

在步骤1中电控箱2-4发现第一抽水泵1-6故障时，利用第一温度传感器1-9和第一压力传感器1-10的实时检测并发送信号给电控箱2-4(6es7-288-1sr60-OAAO)，电控箱2-4发现第一温度传感器1-9和第一压力传感器1-10的反馈信号异常后，电控箱2-4重复步骤S2-12并控制报警灯或者蜂鸣器报警。

电控箱2-4分别控制设备冷却进水管1-3上的两套冷却循环系统，电控箱2-4分别将第一温度传感器1-9、第一压力传感器1-10反馈的信息进行比对，只有两组第一温度传感器1-9和第一压力传感器1-10的误差值在设定的范围内，电控箱2-4才能控制执行下一操作，以保证第一压力表1-8、第一温度传感器1-9、第一压力传感器1-10、第一反清洗过滤器1-11在发生故障后，电控箱2-4发生误操作问题。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。