精密不锈钢焊管生产系统

摘要

本发明提供种精密不锈钢焊管生产系统,包括:可编程控制器PLC、远程I/O控制单元、耦合器、DP网络通讯单元、工控机以及触摸屏,闭环控制单元、双急停控制单元、快速停车单元、可编程控制器PLC、变频器、绝对值编码器以及运动调整单元;闭环控制单元,包括变频器、绝对值编码器,通过绝对值编码器向变频器反馈机组驱动电机速度,并环控制机组驱动电机的速度;双急停控制单元,与变频器连接,用于双路控制停止变频器工作从而停止机组驱动电机运行;运动调整单元,端与绝对值编码器连接,另端与飞锯电机连接,用于接收绝对值编码器采集飞锯电机的速度,并根据速度控制调整飞锯电机的速度。本系统提高了工作效率,保障了系统安全性。

权利要求

1.一种精密不锈钢焊管生产系统，包括：可编程控制器PLC、远程I/O控制单元、耦合器、DP网络通讯单元以及工控机，其特征在于，还包括：闭环控制单元、双急停控制单元、快速停车单元、变频器、绝对值编码器以及运动调整单元；

所述闭环控制单元，包括所述变频器、所述绝对值编码器，通过所述绝对值编码器向所述变频器反馈机组驱动电机速度，并环控制所述机组驱动电机的速度；

所述双急停控制单元，与所述变频器连接，用于双路控制停止所述变频器工作从而停止机组驱动电机运行；

所述运动调整单元，一端与所述绝对值编码器连接，另一端与飞锯电机连接，用于接收所述绝对值编码器采集飞锯电机的速度，并根据所述速度控制调整飞锯电机的速度；

所述快速停车单元包括制动电阻，与所述变频器连接，用于缩短所述电机停止的时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：输入电抗器，与所述变频器连接，用于降低所述变频器的高次谐波及抑制电源浪涌。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括：输出电抗器，与所述变频器连接，用于限制电机连接电缆的容性充电电流。

说明书

精密不锈钢焊管生产系统

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及金属制造技术领域，尤其涉及一种精密不锈钢焊管生产系统。

背景技术

[0002] 精密不锈钢焊管，具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点。生产流程为：纵剪―开卷―带钢矫平―头尾剪切―带钢对焊―活套储料―成型―焊接―清除毛刺―定径―探伤―飞切―初检―钢管矫直―管段加工―水压试验―探伤检测―打印和涂层―成品。影响精密不锈钢焊管的主要因素：输入热量，焊接压力，焊接速度，开口角，阻抗器的放置位置等。广泛应用于给排水工程，石油天然气工程，也可作为打桩管，作桥梁；码头，道路，建筑结构用管等。

[0003] 现有技术中的紧密不锈钢生产系统易发生故障，且故障处理不够及时。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种精密不锈钢焊管生产系统，以克服上述技术问题。

[0005] 本发明精密不锈钢焊管生产系统，包括：可编程控制器PLC、远程I/O控制单元、耦合器、DP网络通讯单元以及工控机，还包括：

[0006] 闭环控制单元、双急停控制单元、快速停车单元、变频器、绝对值编码器以及运动调整单元；

[0007] 所述闭环控制单元，包括所述变频器、所述绝对值编码器，通过所述绝对值编码器向所述变频器反馈机组驱动电机速度，并环控制所述机组驱动电机的速度；

[0008] 所述双急停控制单元，与所述变频器连接，用于双路控制停止所述变频器工作从而停止机组驱动电机运行；

[0009] 所述运动调整单元，一端与所述绝对值编码器连接，另一端与飞锯电机连接，用于接收所述绝对值编码器采集飞锯电机的速度，并根据所述速度控制调整飞锯电机的速度。

[0010] 进一步地，还包括：输入电抗器，与所述变频器连接，用于降低所述变频器的高次谐波及抑制电源浪涌。

[0011] 进一步地，还包括：输出电抗器，与所述变频器连接，用于限制电机连接电缆的容性充电电流。

[0012] 进一步地，所述快速停车单元包括制动电阻，与所述变频器连接，用于缩短所述电机停止的时间。

[0013] 本发明系统中的双急停控制单元确保了发生安全故障时，机组能够及时停车，保证了设备和工作人员的安全采用西门子D410运动控制器，相比于现有技术中依靠测速编码器反馈至可编程控制器PLC飞锯速度，进行速度调整，速度调整的相应速率更快，传输信号稳定，维护方便。

附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0015] 图1为本发明精密不锈钢焊管生产系统结构示意图；

[0016] 图2为本发明精密不锈钢焊管生产系统电路原理图；

[0017] 图3为本发明精密不锈钢焊管生产系统双急停控制单元电路原理图。

具体实施方式

[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 图1为本发明精密不锈钢焊管生产系统结构示意图，如图1所示，本实施例的系统可以包括：

[0020] 可编程控制器PLC101、远程I/O控制单元102、耦合器103、DP网络通讯单元104、工控机105、闭环控制单元106、双急停控制单元107、快速停车单元108、变频器109、绝对值编码器110以及运动调整单元111；

[0021] 所述闭环控制单元，包括所述变频器、所述绝对值编码器，通过所述绝对值编码器向所述变频器反馈机组驱动电机速度，并环控制所述机组驱动电机的速度；

[0022] 所述双急停控制单元，与所述变频器连接，用于双路控制停止所述变频器工作从而停止机组驱动电机运行；

[0023] 所述运动调整单元，一端与所述绝对值编码器连接，另一端与飞锯电机连接，用于接收所述绝对值编码器采集飞锯电机的速度，并根据所述速度控制调整飞锯电机的速度。

[0024] 具体来说，本系统中可编程控制器PLC用于系统中除飞锯电机外的其他电机的速度以及电机的电流等，远程I/O控制单元、耦合器分别与该可编程控制器PLC连接，用于实现系统中多个可编程控制器PLC远程工作。所述工控机通过通讯卡与所述可编程控制器PLC连接，所述可编程控制器通过PROFIBUS-DP总线网络与所述变频器串联连接，该工控机配置组态软件WINCC。闭环控制单元绝对值编码器将机组驱动电机的实时速度反馈至变频器，变频器根据该反馈速度控制该机组驱动电机的速度。双急停控制单元相对于现有技术中的单组急停控制，确保了故障时安全机组停车。运动调整单元用于调整飞锯的电机速度，其中本实施例中采用西门子D410运动控制器，相比于现有技术中依靠测速编码器反馈至可编程控制器PLC飞锯速度，进行速度调整，速度调整的相应速率更快，传输信号稳定，维护方便。

[0025] 本系统中的双急停控制单元确保了发生安全故障时，机组能够及时停车，保证了设备和工作人员的安全。

[0026] 本实施例中触摸屏采用西门子HMI触摸屏，系统采用分布式网络结构，基于PROFIBUS-DP的网络连接，网络上任何一台设备发生故障不影响其他设备的运行，结构简单，传输速率快。

[0027] 进一步地，还包括：输入电抗器，与所述变频器连接，用于降低所述变频器的高次谐波及抑制电源浪涌。

[0028] 进一步地，还包括：输出电抗器，与所述变频器连接，用于限制电机连接电缆的容性充电电流。

[0029] 具体来说，本实施例中变频器分别连接输入电抗器、输出电抗器，有效地避免了系统易出现的故障，提高了系统的工作效率。

[0030] 进一步地，所述快速停车单元包括制动电阻，与所述变频器连接，用于缩短所述电机停止的时间。

[0031] 具体来说，本系统快速停车单元中采用制动电阻将机组停车时间缩短至1s，并且避免了发生因停车造成的电流过大，热量增加从而报警的情况。提高了生产效率，减少了废品管材的生产量。

[0032] 如图2所示，其中变频器控制单元的管脚4、7、12、13、14和15为闭环控制单元的接口，管脚X21为DP网络通讯接口，管脚1、2和5为双急停控制单元的接口。图3为本发明精密不锈钢焊管生产系统双急停控制单元电路原理图。

[0033] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。