一种连续焊管机组自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种连续焊管机组自动控制系统，包括：多台用于监控并调整电机电流、电机机组速度的工控机、多台用于读取电机电流和控制机组速度的可编程控制器、用于检测调整电机的实际位置并与设定位置进行比较的多个增量编码器、用于控制电机转速的变频器、用于控制直流电机的直流调速器、用于可编程控制器之间通信的耦合器、用于存储增量编码器数据的计数模块以及用于计数模块与可编程控制器通信的接口模块；工控机通过通讯卡与可编程控制器连接，可编程控制器通过PROFIBUS-DP总线网络与变频器、直流调速器串联连接，多个可编程控制器PLC通过耦合器连接，工控机配置组态软件WINCC。本实用新型提高生产效率。
【专利说明】
一种连续焊管机组自动控制系统
技术领域
[0001 ]本实用新型实施例涉及焊管加工自动控制领域，尤其涉及一种连续焊管机组自动控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，直径为711mm的焊管机组是国内直径最大的直缝焊管机组，相比小规格的连续焊管机组，其控制工艺有相似之处，但因其规格上的巨大差异，其控制方式也会有不一样的地方，再加上传统的钢管焊管生产线，在处理空弯机组、成型机组、拉出机组和定径机组之间的速度控制时，采用的是设置驱动电机转速和比较各驱动电机的实际转速，以此来保证整条生产线速度大体可控。可是由于驱动电机带动乳辊时，每个乳辊与钢管的接触点并不是在同一轴径位置，有的在乳辊的正下方，有的在乳辊的侧面，所以，即使电机转速都是相同的，可钢管的线速度即机组的实际速度却有所差别。如果前后机架速度不一致，就会在钢管表面形成划痕，影响钢管的质量和美观。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型实施例提供一种连续焊管机组自动控制系统，以克服现有技术中控制系统中设置电机转速与电机实际转速不一致的问题。
[0004]本实用新型的连续焊管机组自动控制系统，包括:
[0005]多台用于监控并调整电机电流、电机机组速度的工控机、多台用于读取电机电流和控制机组速度的可编程控制器PLC、用于确定实际所述检测调整电机的实际位置并与设定位置比较的多个增量编码器、用于控制电机转速的变频器、用于控制直流电机的直流调速器、用于所述可编程控制器PLC之间通信的耦合器、用于存储所述增量编码器数据的计数模块以及用于所述计数模块与所述可编程控制器PLC通信的接口模块；
[0006]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PR0FIBUS-DP总线网络与所述变频器、所述直流调速器串联连接，所述多个可编程控制器PLC通过所述耦合器连接，所述工控机配置组态软件WINCC。
[0007]进一步地，所述可编程控制器PLC的型号为西门子CPU317 -2DP。
[0008]进一步地，所述计数模块的型号为西门子FM350-2。
[0009 ]进一步地，所述的接口模块的型号是西门子IM365。
[0010]进一步地，所述親合器的型号是西门子DP/DP Coupler。
[0011]进一步地，所述变频器是西门子⑶240，所述直流调速器的型号为DCS550。
[0012]进一步地，所述通讯卡采用CP5611通讯卡。
[0013]本实用新型采用耦合连接可编程控制器PLC之间数据通讯，避免的大机组单机工作的局限性，接口模块进行硬件组态的机架扩展，从而达到设备之间很好的衔接，可编程控制器PLC会将调好的数据通过对应的形式传送给交流控制器，控制器在对电机进行调整，进而反馈到机组上，从而使机组的速度达到同步性，在机组运行时还可根据实际情况对孔型进行微调，减少机组对钢管的划痕跟受力不均变形，如此生产出来的钢管才能达到相应的质量要求，提高生产效率。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型总线异常处理装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]图1为本实用新型总线异常处理装置结构示意图，如图1所示，本实施例系统，包括:
[0018]多台用于监控并调整电机电流、电机机组速度的工控机101、多台用于读取电机电流和控制机组速度的可编程控制器PLC102、用于确定实际所述检测调整电机的实际位置并与设定位置比较的多个增量编码器103、用于控制电机转速的变频器104、用于控制直流电机的直流调速器105、用于所述可编程控制器PLC之间通信的耦合器106、用于存储所述增量编码器数据的计数模块107以及用于所述计数模块与所述可编程控制器PLC通信的接口模块 108;
[0019]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PR0FIBUS-DP总线网络与所述变频器、所述直流调速器串联连接，所述多个可编程控制器PLC通过所述耦合器连接，所述工控机配置组态软件WINCC。
[0020]具体来说，本实施例连续焊管生产线控制系统，包括:多台可编程控制器PLC、多台工控机、多个DP耦合器、空弯交流调速器、成型交流调速器、拉出交流调速器和定径交流调速器，所述的空弯可编程控制器PLC、成型可编程控制器PLC、定径可编程控制器PLC通过PR0FIBUS-DP总线网络分别与空弯机组交调速器、成型机组交流调速器、定径机组交流调速器、工控机连接;所述的多个可编程控制器PLC通过多个DP耦合器连接，来完成可编程控制器PLC之间的数据通讯，使整个生产线形成一个整体，实现SG/711连续焊管生产线的自动化；所述的可编程控制器PLC是西门子CPU317-2DP，所述的DP耦合器是西门子DP/DPCoupler，所述的交流调速器是西门子的G120变频调速器，所述的工控机是研华工控机，所述的计数模块是西门子FM350-2，所述的接口模块是西门子IM365。
[0021 ] 工控机采用WINCC显示编码器的空弯机组、成型机组、拉出机组和定径机组的调整电机位置进行孔型调试；
[0022]通过WINCC设定机组的设定速度，通过PROFIBUS-DP总线网络将设定速度输入到可编程控制器PLC，由于是多台可编程控制器PLC，则机组的设定速度通过DP/DP Coupler传输，完成CPU之间的通讯连接；
[0023]可编程控制器PLC将设定速度传送空弯机组交流调速器、成型机组交流调速器、拉出机组交流调速器和定径机组交流调速器，空弯机组交流调速器、成型机组交流调速器、拉出机组交流调速器和定径机组交流调速器分别带动空弯机组交流电机、成型机组交流电机、拉出机组交流电机和定径机组交流电机，空弯交流电机、成型机组交流电机、拉出机组交流电机和定径机组交流电机分别带动空弯机组、成型机组、拉出机组和定径机组转动；
[0024]操作人员根据生产规格对WINCC上先前调好的调整电机位置进行微调，从而生产出质量好的钢管；
[0025]为了优化机组的速度，在画面上增加了机组速度的百分比，进而可根据实际情况对机组速度进行微调，微调幅度不超过10%，微调可以保证空弯机组、成型机组、拉出机组和定径机组的同步性。
[0026]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0027]本实用新型采用耦合连接可编程控制器PLC之间数据通讯，避免的大机组单机工作的局限性，接口模块进行硬件组态的机架扩展，从而达到设备之间很好的衔接，可编程控制器PLC会将调好的数据通过对应的形式传送给交流控制器，控制器在对电机进行调整，进而反馈到机组上，从而使机组的速度达到同步性，在机组运行时还可根据实际情况对孔型进行微调，减少机组对钢管的划痕跟受力不均变形，如此，生产出来的钢管才能达到相应的质量要求，提高生产效率。
[0028]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种连续焊管机组自动控制系统，其特征在于，包括: 多台用于监控并调整电机电流、电机机组速度的工控机、多台用于读取电机电流和控制机组速度的可编程控制器PLC、用于确定实际检测调整电机的实际位置并与设定位置比较的多个增量编码器、用于控制电机转速的变频器、用于控制直流电机的直流调速器、用于所述可编程控制器PLC之间通信的耦合器、用于存储所述增量编码器数据的计数模块以及用于所述计数模块与所述可编程控制器PLC通信的接口模块； 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、所述直流调速器串联连接，所述多个可编程控制器PLC通过所述耦合器连接，所述工控机配置组态软件WINCC。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程控制器PLC的型号为西门子CPU317-2DP。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计数模块的型号为西门子FM350-2。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的接口模块的型号是西门子頂365。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述耦合器的型号是西门子DP/DPCoupler06.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变频器是西门子CU240，所述直流调速器的型号为DCS550。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通讯卡采用CP5611通讯卡。
【文档编号】G05B19/418GK205485579SQ201521134036
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】马丽, 高国鸿, 吕殿志
【申请人】大连三高科技发展有限公司