專利名稱：一種鈦焊管生產(chǎn)線的速度控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈦管的精密鈦焊管生產(chǎn)線，特別是一種鈦焊管生產(chǎn)線的速度控制 系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鈦焊管生產(chǎn)線，在處理成型機組、定徑機組和拉出機組之間的速度控制時， 采用的是設(shè)置驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速和比較各驅(qū)動電機的實際轉(zhuǎn)速，以此來保證整條生產(chǎn)線速度大 體可控?？墒怯捎隍?qū)動電機帶動軋輥時，每個軋輥與鈦管的接觸點并不是在同一軸徑位置， 有的在軋輥的正下方，有的在軋輥的側(cè)面，所以，即使電機轉(zhuǎn)速都是相同的，可鈦管的線速 度即機組的實際速度卻有所差別。而鈦管材質(zhì)軟，如果前后機架速度不一致，就會在鈦管表 面形成壓痕，影響鈦管的質(zhì)量和美觀，并且，在進行熱處理的時候，加熱溫度比較高，如果此 時定徑機架線速度比拉出機架線速度快，那么鈦管就會在加熱區(qū)彎曲變形，如果定徑速度 比拉出速度慢，那么鈦管就會被拉長拉細，兩種情況下的鈦管都是不合格的。這時，操作人 員就得通過經(jīng)驗，電流變化等，進行速度微調(diào)，給生產(chǎn)帶來了不便，降低了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種可以自動控制成型機組、定 徑機組和拉出機組之間速度的鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)及其控制方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)，包括可編程控制器、計數(shù)模塊、成型機組直流調(diào) 速器、定徑機組直流調(diào)速器、拉出機組直流調(diào)速器和操作屏，所述的可編程控制器分別通過 Profibus DP總線網(wǎng)絡(luò)與成型機組直流調(diào)速器、定徑機組直流調(diào)速器、拉出機組直流調(diào)速器 和操作屏連接；所述的計數(shù)模塊分別與熱處理前編碼器和熱處理后編碼器連接，所述的熱 處理前編碼器位于定徑機組與熱處理設(shè)備之間，所述的熱處理后編碼器位于熱處理設(shè)備與 拉出機組之間，所述的可編程控制器還通過背部總線與計數(shù)模塊連接，所述的計數(shù)模塊與 可編程控制器一起安裝在控制柜內(nèi)。本發(fā)明所述的可編程控制器是西門子CPU315-2DP可編程控制器，所述的計數(shù)模 塊是西門子FM350-2計數(shù)模塊。一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟A、操作人員在操作屏上設(shè)定機組的設(shè)定速度，通過ftOfibus DP總線網(wǎng)絡(luò)將設(shè)定 速度輸入到可編程控制器；B、可編程控制器將設(shè)定速度傳送至成型機組直流調(diào)速器、定徑機組直流調(diào)速器和 拉出機組直流調(diào)速器，成型機組直流調(diào)速器、定徑機組直流調(diào)速器和拉出機組直流調(diào)速器 分別帶動成型機組直流電機、定徑機組直流電機和拉出機組直流電機，成型機組直流電機、 定徑機組直流電機和拉出機組直流電機分別帶動成型機組、定徑機組和拉出機組轉(zhuǎn)動；C、熱處理前編碼器和熱處理后編碼器分別將成型機組、定徑機組和拉出機組的速度反饋至計數(shù)模塊，計數(shù)模塊將數(shù)據(jù)傳送至可編程控制器；D、為了減少熱處理前編碼器和熱處理后編碼器反饋的速度與實際數(shù)值速度之間 的誤差，以及由于外界干擾而引起的異常數(shù)值，可編程控制器每IOOms抽取一個反饋速度 值，每十個抽取的速度值進行一次平均運算，得出平均速度后對原設(shè)定速度進行微調(diào)，微調(diào) 后的速度如果沒有超過操作屏設(shè)定速度的5%，則將微調(diào)后的速度同時傳送至成型機組直 流調(diào)速器、定徑機組直流調(diào)速器和拉出機組直流調(diào)速器；E、微調(diào)后的速度如果超過操作屏設(shè)定速度的5%，并且超出時間大于3s，則可編 程控制器將發(fā)出機組故障報警，機組停車檢查。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明不但采用了以前的電機驅(qū)動反饋速度控制，在成型機組直流調(diào)速器、定 徑機組直流調(diào)速器和拉出機組直流調(diào)速器與可編程控制器之間進行ftOf ibus DP通訊，而 且在定徑機組與熱處理設(shè)備之間、在熱處理設(shè)備與拉出機組之間分別增加了熱處理前編碼 器與熱處理后編碼器，它們將測出的鈦管實際速度反饋至計數(shù)模塊?？删幊炭刂破骺梢愿?據(jù)計數(shù)模塊的兩個實際速度，對成型機組直流調(diào)速器、定徑機組直流調(diào)速器和拉出機組直 流調(diào)速器的設(shè)定速度進行自動比較微調(diào)，以保證熱處理前后速度一致，避免由于速度不同 引起的鈦管表面壓痕，以及鈦管被拉長，拉細等問題。2、本發(fā)明在機組運行后，為了將外界干擾降到最低，排除偶爾跳動較大的誤差數(shù) 值，在可編程控制器中，根據(jù)計數(shù)模塊采集到的實際速度，在一定范圍內(nèi)進行速度的多重取 樣和平均位運算，盡量減少測量數(shù)值與實際數(shù)值之間的誤差。如果前后兩個速度數(shù)值相差 不大，那么可編程控制器將會自動在電機驅(qū)動的設(shè)定速度上，進行比例微調(diào)，微調(diào)的范圍不 會超過驅(qū)動電機設(shè)定速度值的5%，如此，本發(fā)明可以實時保證熱處理前后鋼管速度一致， 避免了現(xiàn)有技術(shù)中所出現(xiàn)的問題，如果熱處理前后速度反饋相差過大，并且相差時間大于 3s,則可編程控制器將判定為故障報警，機組停車檢查，此報警可以在異常情況的發(fā)生時， 迅速的做出反應(yīng)，減少生產(chǎn)時的意外損失。3、經(jīng)過實際使用證明，采用本發(fā)明生產(chǎn)出的鈦管符合工藝標準，自動調(diào)節(jié)速度很 大程度的減少了操作人員的工作量，提高了生產(chǎn)工作效率。


本發(fā)明共有附圖2張，其中圖1是鈦焊管生產(chǎn)線的速度控制系統(tǒng)的控制流程圖。圖2是鈦焊管生產(chǎn)線的速度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-可編程控制器，2-計數(shù)模塊，3-成型機組直流調(diào)速器，4-定徑機組直流調(diào) 速器，5-拉出機組直流調(diào)速器，6-熱處理前編碼器，7-熱處理后編碼器，8-成型機組，9-定 徑機組，10-拉出機組，11-操作屏，12-熱處理設(shè)備。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖1所示，一種鈦焊管生產(chǎn)線速度 控制系統(tǒng)，包括可編程控制器1、計數(shù)模塊2、成型機組直流調(diào)速器3、定徑機組直流調(diào)速器 4、拉出機組直流調(diào)速器5和操作屏11，所述的可編程控制器1分別通過ftOfibus DP總線
4網(wǎng)絡(luò)與成型機組直流調(diào)速器3、定徑機組直流調(diào)速器4、拉出機組直流調(diào)速器5和操作屏11 連接；所述的計數(shù)模塊2分別與熱處理前編碼器6和熱處理后編碼器7連接，所述的熱處 理前編碼器6位于定徑機組9與熱處理設(shè)備12之間，所述的熱處理后編碼器7位于熱處理 設(shè)備12與拉出機組10之間，所述的可編程控制器1還通過背部總線與計數(shù)模塊2連接，所 述的計數(shù)模塊2與可編程控制器1一起安裝在控制柜內(nèi)。述的可編程控制器1是西門子 CPU315-2DP可編程控制器1，所述的計數(shù)模塊2是西門子FM350-2計數(shù)模塊2。如圖1-2所示，一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟A、操作人員在操作屏11上設(shè)定機組的設(shè)定速度，通過ftOfibus DP總線網(wǎng)絡(luò)將設(shè) 定速度輸入到可編程控制器1 ；B、可編程控制器1將設(shè)定速度傳送至成型機組直流調(diào)速器3、定徑機組直流調(diào)速 器4和拉出機組直流調(diào)速器5，成型機組直流調(diào)速器3、定徑機組直流調(diào)速器4和拉出機組 直流調(diào)速器5分別帶動成型機組直流電機、定徑機組直流電機和拉出機組直流電機，成型 機組直流電機、定徑機組直流電機和拉出機組直流電機分別帶動成型機組8、定徑機組9和 拉出機組10轉(zhuǎn)動；C、熱處理前編碼器6和熱處理后編碼器7分別將成型機組8、定徑機組9和拉出機 組10的速度反饋至計數(shù)模塊2，計數(shù)模塊2將數(shù)據(jù)傳送至可編程控制器1 ；D、為了減少熱處理前編碼器6和熱處理后編碼器7反饋的速度與實際數(shù)值速度之 間的誤差，以及由于外界干擾而引起的異常數(shù)值，可編程控制器1每IOOms抽取一個反饋速 度值，每十個抽取的速度值進行一次平均運算，得出平均速度后對原設(shè)定速度進行微調(diào)，微 調(diào)后的速度如果沒有超過操作屏11設(shè)定速度的5%，則將微調(diào)后的速度同時傳送至成型機 組直流調(diào)速器3、定徑機組直流調(diào)速器4和拉出機組直流調(diào)速器5 ；E、微調(diào)后的速度如果超過操作屏11設(shè)定速度的5%，并且超出時間大于3s，則可 編程控制器1將發(fā)出機組故障報警，機組停車檢查。
權(quán)利要求
1.一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)，包括可編程控制器(1)、計數(shù)模塊O)、成型機組 直流調(diào)速器(3)、定徑機組直流調(diào)速器G)、拉出機組直流調(diào)速器( 和操作屏(11)，所述 的可編程控制器(1)分別通過ftOfibus DP總線網(wǎng)絡(luò)與成型機組直流調(diào)速器(3)、定徑機 組直流調(diào)速器G)、拉出機組直流調(diào)速器(5)和操作屏(11)連接；其特征在于所述的計數(shù) 模塊( 分別與熱處理前編碼器(6)和熱處理后編碼器(7)連接，所述的熱處理前編碼器 (6)位于定徑機組(9)與熱處理設(shè)備(1 之間，所述的熱處理后編碼器(7)位于熱處理設(shè) 備(1 與拉出機組(10)之間，所述的可編程控制器(1)還通過背部總線與計數(shù)模塊(2) 連接，所述的計數(shù)模塊( 與可編程控制器(1) 一起安裝在控制柜內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的可 編程控制器(1)是西門子CPU315-2DP可編程控制器(1)，所述的計數(shù)模塊( 是西門子 FM350-2計數(shù)模塊(2)。
3.一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟A、操作人員在操作屏(11)上設(shè)定機組的設(shè)定速度，通過ftOfibusDP總線網(wǎng)絡(luò)將設(shè)定 速度輸入到可編程控制器(1)；B、可編程控制器(1)將設(shè)定速度傳送至成型機組直流調(diào)速器(3)、定徑機組直流調(diào)速 器(4)和拉出機組直流調(diào)速器(5)，成型機組直流調(diào)速器(3)、定徑機組直流調(diào)速器(4)和 拉出機組直流調(diào)速器( 分別帶動成型機組直流電機、定徑機組直流電機和拉出機組直流 電機，成型機組直流電機、定徑機組直流電機和拉出機組直流電機分別帶動成型機組(8)、 定徑機組(9)和拉出機組(10)轉(zhuǎn)動；C、熱處理前編碼器(6)和熱處理后編碼器(7)分別將成型機組(8)、定徑機組(9)和拉 出機組(10)的速度反饋至計數(shù)模塊O)，計數(shù)模塊(2)將數(shù)據(jù)傳送至可編程控制器⑴；D、為了減少熱處理前編碼器(6)和熱處理后編碼器(7)反饋的速度與實際數(shù)值速度之 間的誤差，以及由于外界干擾而引起的異常數(shù)值，可編程控制器(1)每IOOms抽取一個反饋 速度值，每十個抽取的速度值進行一次平均運算，得出平均速度后對原設(shè)定速度進行微調(diào)， 微調(diào)后的速度如果沒有超過操作屏(11)設(shè)定速度的5%，則將微調(diào)后的速度同時傳送至成 型機組直流調(diào)速器(3)、定徑機組直流調(diào)速器(4)和拉出機組直流調(diào)速器(5)；E、微調(diào)后的速度如果超過操作屏(11)設(shè)定速度的5%，并且超出時間大于3s，則可編 程控制器(1)將發(fā)出機組故障報警，機組停車檢查。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈦焊管生產(chǎn)線速度控制系統(tǒng)及其控制方法，所述的系統(tǒng)包括可編程控制器、計數(shù)模塊、成型機組直流調(diào)速器、定徑機組直流調(diào)速器、拉出機組直流調(diào)速器和操作屏，所述的計數(shù)模塊分別與熱處理前編碼器和熱處理后編碼器連接，所述的熱處理前編碼器位于定徑機組與熱處理設(shè)備之間，所述的熱處理后編碼器位于熱處理設(shè)備與拉出機組之間。本發(fā)明在熱處理設(shè)備前后分別增加了熱處理前編碼器與熱處理后編碼器，它們將測出的鈦管實際速度反饋至計數(shù)模塊，可編程控制器可以根據(jù)計數(shù)模塊的兩個實際速度，對生產(chǎn)線機組的設(shè)定速度進行自動比較微調(diào)，以保證熱處理前后速度一致，避免由于速度不同引起的鈦管表面壓痕，以及鈦管被拉長，拉細等問題。
文檔編號G05D13/62GK102081409SQ20101056626
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者張颯, 馬麗, 高國鴻 申請人:大連三高重工設(shè)備有限公司