一种新型热扩生产工艺智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于钢铁冶金技术领域，涉及一种人工智能调控软件，应用于中频感 应加热钢管扩径生产工序中工艺设计管理与过程控制的系统。
【背景技术】
[0002] 热扩大口径无缝钢管是高附加值冶金产品，随着国民经济的高速发展，热扩无缝 管市场需求越来越大。其主要用途为锅炉制造、电站建设、机械加工及建筑钢构、石油天然 气输送、化工行业和压缩天然气等行业，外径大于400毫米的大口径无缝钢管消耗量约占 无缝钢管的表观消费总量的4-5%。热扩设备为上世纪50年代德国发明，80年代中期以弯 头推制机的机型由日本传入中国。至97年在中国得到改造完善取得知识产权，并定名为二 步液压推进式扩管机，采用液压油缸顶管加中频感应线圈加热技术，全部采用人工操作，手 动方式控制加热温度和推管速度。热扩比热轧工艺简单、设备投资少上马快，国内现有几百 条生产线。由于热扩工艺理论研宄较少，热扩壁厚难以控制，如针对成品壁厚采用估算法进 行计算，就是扩径一道次按壁厚比例减壁〇. 2-1. 5毫米，与实际偏差较大，存在热扩产品质 量不稳定等技术难题。因此，我国热扩钢管技术急待提高与进步。
[0003] 目前，德国SMS Meer研发出Cart a?工艺系统，实现了中小口径无缝钢管生产热 轧工序中工艺参数自动设计和过程自动控制，可以实现更小的壁厚与直径偏差，减少材料 损失，但是在热扩工艺技术方面还没有应用。
[0004] 因此，发明一种新型热扩生产工艺智能控制系统显得非常必要。 【实用新型内容】
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型热扩生产工艺智能控制系统， 以解决热扩无缝钢管现有技术存在的热扩工艺技术落后，智能化程度低，产品质量不稳定 的问题。一种新型热扩生产工艺智能控制系统，包括变频器，上位机，下位机，CP611通讯 卡，UPS电源，红外测温传感器，接线电缆，油泵转数编码器，推管速度模块，液压缸前极限 开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模块，可控硅冷却水温传感 器，感应线圈冷却水温传感器，可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈冷却塔，感应线圈， 油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油管，电磁换向阀和通讯电缆，所述的变频器和油泵组采 用接线电缆连接；所述的变频器或者电磁换向阀通过采用接线电缆与下位机相连；所述的 下位机或者CP5611通讯卡通讯电缆电缆依次连接，所述的下位机包括输入模块，电源模块 和输出模块，所述的输出模块通过接线电缆依次与红外测温传感器，油泵转数编码器，推管 速度模块，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模 块，可控硅冷却水温传感器和感应线圈冷却水温传感器相连；所述的电源模块通过接线电 缆与UPS电源相连；所述的输出模块通过电缆依次可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈 冷却塔和感应线圈相连；所述的上位机包括HESPS软件，所述的上位机通过通信电缆与下 位机相连；所述的油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油缸通过液压油管与电磁换向阀相连
[0006] 所述的HESPS软件包括主界面模块，基本情况输入模块，实测数据输入模块，工具 管理模块，质量预测模块，复杂计算模块，设备运行监控模块和动态曲线监测模块，所述的 主界面模块设置在基本情况输入模块，实测数据输入模块，工具管理模块的上部，启动时首 先进入的界面，在这个界面中选择其它模块的运行；所述的数据输入模块设置在基本情况 输入模块和工具管理模块的中间，用于录入原管料的原始数据；所述的质量预测模块设置 在复杂计算模块的上部，可以避免由于原料或工具错误的选择而造成废品，把企业损失降 到最低；所述的设备运行监控模块设置在动态曲线监测模块的左侧，用于监控管理运作设 备，保障生产和质量安全。
[0007] 所述的下位机具体采用西门子S7-300PLC，装配方便，便于扩展和维修，控制可靠， 有利于提尚设备自动化。
[0008] 所述的上位机具体采用触摸屏式西门子577工控机，操作方便，人机界面较好，运 算能力强，适应用运作HESPS软件，提高智能化水平，保障扩管质量，提高生产效率。
[0009] 所述的可控硅中频柜，电磁换向阀，变频器，可控硅冷却器和中频线圈水冷塔都与 下位机的输出模块连接。
[0010] 所述的红外测温传感器，油泵转数编码器，液压缸前极限开关，液压缸后极限开 关，推管速度模块，油压传感器，电流检测模块，电压检测模块，可控硅水温传感器，感应线 圈水温传感器通过接线电缆连接在下位机的输入模块。
[0011] 所述的通讯电缆具体采用型号为PROFIBUS-D的通讯电缆，有利于提高通信质量。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于本实用新型的一种新型热 扩生产工艺智能控制系统广泛应用于钢铁冶金技术领域。同时，本实用新型的有益效果 为：
[0013] 1.本实用新型HESPS软件的设置，操作简便，实用性强，有利于智能化控制扩管生 产，效率高，质量保障好。
[0014] 2.本实用新型的下位机的设置，装配方便，便于扩展和维修，控制可靠，有利于提 高设备自动化。
[0015] 3.本实用新型的上位机的设置，操作方便，人机界面较好，运算能力强，适应用运 作HESPS软件，提高智能化水平，保障扩管质量，提高生产效率。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0017] 图2是本实用新型的HESPS软件结构示意图。
[0018] 图中：
[0019] 1-变频器，2-上位机，2111-主界面模块，2112-基本情况输入模块，2113-实测数 据输入模块，2114-工具管理模块，2115-质量预测模块，2116-复杂计算模块，2117-设备 运行监控模块，2118-动态曲线监测模块，3-下位机，31-输入模块，32-电源模块，33-输出 模块，4-CP611通讯卡，5-UPS电源，6-红外测温传感器，7-接线电缆，8-油泵转数编码器， 9_推管速度模块，10-液压缸前极限开关，11-液压缸后极限开关，12-油压传感器，13-电 压检测模块，14-电流检测模块，15-可控硅冷却水温传感器，16-感应线圈冷却水温传感 器，17-可控硅中频柜，18-可控硅冷却器，19-中频线圈冷却塔，20-感应线圈，21-油泵组， 22-液压油箱，23-液压油缸，24-液压油管，25-电磁换向阀，26-通讯电缆。
【具体实施方式】
[0020] 以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
[0021] 实施例：
[0022] 如附图1和附图2所示
[0023] 本实用新型提供一种新型热扩生产工艺智能控制系统，包括变频器1，上位机2， 下位机3，CP611通讯卡4，UPS电源5，红外测温传感器6，接线电缆7，油泵转数编码器8，推 管速度模块9,液压缸前极限开关10,液压缸后极限开关11，油压传感器12,电压检测模块 13,电流检测模块14,可控硅冷却水温传感器15,感应线圈冷却水温传感器16,可控硅中频 柜17,可控硅冷却器18,中频线圈冷却塔19,感应线圈20,油泵组21，液压油箱22,液压油 缸23,液压油管24,电磁换向阀25和通讯电缆26,所述的变频器1和油泵组21采用接线电 缆7连接；所述的变频器1或者电磁换向阀25通过采用接线电缆7与下位机3相连；所述 的下位机3或者CP5611通讯卡4通讯电缆电缆7依次连接，所述的下位机3包括输入模块 31，电源模块32和输出模块33,所述的输出模块31通过接线电缆7依次与红外测温传感器 6,油泵转数编码器8,推管速度模块9,液压缸前极限开关10,液压缸后极限开关11，油压传 感器12,电压检测模块13,电流检测模块14,可控硅冷却水温传感器15和感应线圈冷却水 温传感器16相连；所述的电源模块32通