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    基于上下位機的中頻彎管機控制系統-開篇
    時間:2015-7-27 16:32:58 點擊: 類別:行業新聞
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        基于上下位機中頻彎管機組的自動監控系統按結構分為信息管理、控制和設備三層,系統采用IPC+PLC的上下位機的結構,其中下位機PLC作為現場級的控制設備,用于數據采集和控制;上位機IPC利用工控組態軟件完成過程數據的存儲、處理、分析及人機交互界面。介紹了控制系統中溫度測量、恒溫控制、工藝參數記錄儲存、歷史數據查詢等設計方案及工作中應注意事項。使用證明,該系統工藝一致性好,基本實現了自動控制。
    1 中頻加熱彎管工藝簡介
        中頻感應局部加熱彎管工藝是公認的大直徑厚壁鋼管彎管加工最先進的工藝方法。它是利用電磁感應方法對鋼管待彎曲部分中極窄的區域進行加熱至塑性狀態,采用噴水或噴冷風的方法控制適當的熱變形區,同時沿鋼管軸向施加推力,鋼管在4個滾輪夾持下沿推力方向運動,定軸轉動的機械臂限制了鋼管的直線運動,迫使鋼管的加熱部分隨機械轉臂繞軸心轉動而發生彎曲。感應加熱圈的位置相對機組是固定的,所以在推力的作用下鋼管發生變形的部分逐漸移出加熱區,并被強迫冷卻。加熱、推彎和冷卻過程連續進行即可實現鋼管彎制。
    2 中頻加熱彎管控制系統組成及功能
        我廠現在使用的中頻彎管機組彎管加T 以手動操作為主,各工藝參數之間的配合在很大程度上由操作者的生產經驗確定,無法自動大量存儲數據、顯示各種實時曲線和歷史曲線等。國內有些廠家中頻彎管雖然使用了微機監測系統,改變了手工操作、手工記錄的操作方式,但彎管工藝仍靠手工執行,工藝一致性不好。
        西氣東輸二線、中俄管線、中亞管線等大直徑管道工程建設需要大量高鋼級、大直徑、厚壁彎管,這對彎管機組提出了更高的要求。為此,在原有彎管設備基礎上,采用新的控制方案,設計了適用于大直徑、厚壁鋼管的中頻加熱彎管機控制系統。
        自動控制系統采用IPC+PLC的上下位機結構。下位機PLC作為現場級控制設備,用于數據采集和控制;上位機IPC利用工控組態軟件完成過程數據的存儲、處理、分析及人機交互界面。系統分為信息管理、控制和設備三層,結構如圖1所示。
    (1)信息管理層
        信息管理層由上位工控機(IPC)、組態開發軟件、應用程序等組成。其功能是:① 直觀而集中地顯示彎管機組各運行參數,包括中頻電源運行參數(直流電壓、直流電流、中頻電壓、輸出功率、頻率等),彎管參數(線圈移動速度、線圈移動距離、主推移動速度、主推移動距離、推進角度、溫度等);②完成彎管工藝關鍵技術數據的設定,并能自動保存及調用有效的工藝參數;③彎制過程的實時溫度曲線顯示、數據儲存、歷史數據的查詢、打印等。
    (2)控制層
        控制層由可編程邏輯控制器(PLC)的開關量模塊、模擬量模塊、PLC應用程序等組成。其功能是完成實時數據的采樣與處理,各種控制命令、溫度控制、速度控制算法的實現,異,F象的自動處理等。
    (3)設備層
        設備層由電動機、變頻器、旋轉編碼器、紅外測溫儀、直流電壓變送器、直流電流變送器等組成。其功能是接受來自PLC的控制命令,執行相應的動作和提供相應的檢測數據。

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