2025年04月21日 10:00:49 来源:张家港市华枫机电制造有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:2
基于上下位机中频弯管机组的自动监控系统按结构分为信息管理、控制和设备三层,系统采用IPC+PLC的上下位机的结构,其中下位机PLC作为现场级的控制设备,用于数据采集和控制;上位机IPC利用工控组态软件完成过程数据的存储、处理、分析及人机交互界面。介绍了控制系统中温度测量、恒温控制、工艺参数记录储存、历史数据查询等设计方案及工作中应注意事项。使用证明,该系统工艺一致性好,基本实现了自动控制。
1 中频加热弯管工艺简介
中频感应局部加热弯管工艺是的大直径厚壁钢管弯管加工的工艺方法。它是利用电磁感应方法对钢管待弯曲部分中极窄的区域进行加热至塑性状态,采用喷水或喷冷风的方法控制适当的热变形区,同时沿钢管轴向施加推力,钢管在4个滚轮夹持下沿推力方向运动,定轴转动的机械臂限制了钢管的直线运动,迫使钢管的加热部分随机械转臂绕轴心转动而发生弯曲。感应加热圈的位置相对机组是固定的,所以在推力的作用下钢管发生变形的部分逐渐移出加热区,并被强迫冷却。加热、推弯和冷却过程连续进行即可实现钢管弯制。
2 中频加热弯管控制系统组成及功能
我厂现在使用的中频弯管机组弯管加T 以手动操作为主,各工艺参数之间的配合在很大程度上由操作者的生产经验确定,无法自动大量存储数据、显示各种实时曲线和历史曲线等。国内有些厂家中频弯管虽然使用了微机监测系统,改变了手工操作、手工记录的操作方式,但弯管工艺仍靠手工执行,工艺一致性不好。
西气东输二线、中俄管线、中亚管线等大直径管道工程建设需要大量高钢级、大直径、厚壁弯管,这对弯管机组提出了更高的要求。为此,在原有弯管设备基础上,采用新的控制方案,设计了适用于大直径、厚壁钢管的中频加热弯管机控制系统。
自动控制系统采用IPC+PLC的上下位机结构。下位机PLC作为现场级控制设备,用于数据采集和控制;上位机IPC利用工控组态软件完成过程数据的存储、处理、分析及人机交互界面。系统分为信息管理、控制和设备三层,结构如图1所示。
(1)信息管理层
信息管理层由上位工控机(IPC)、组态开发软件、应用程序等组成。其功能是:① 直观而集中地显示弯管机组各运行参数,包括中频电源运行参数(直流电压、直流电流、中频电压、输出功率、频率等),弯管参数(线圈移动速度、线圈移动距离、主推移动速度、主推移动距离、推进角度、温度等);②完成弯管工艺关键技术数据的设定,并能自动保存及调用有效的工艺参数;③弯制过程的实时温度曲线显示、数据储存、历史数据的查询、打印等。
(2)控制层
控制层由可编程逻辑控制器(PLC)的开关量模块、模拟量模块、PLC应用程序等组成。其功能是完成实时数据的采样与处理,各种控制命令、温度控制、速度控制算法的实现,异常现象的自动处理等。
(3)设备层
设备层由电动机、变频器、旋转编码器、红外测温仪、直流电压变送器、直流电流变送器等组成。其功能是接受来自PLC的控制命令,执行相应的动作和提供相应的检测数据。