钢管生产线自动控制传输系统研究

来源:用户上传      作者: 张钦军

　　摘要：文章对钢管生产线的自动控制传输系统的研究能够在理论上结合电气科技，在实际上指导实践生产并能够通过对生产线传输系统的自动控制来降低生产企业的人工成本，进而增加整体的实力以及市场竞争力。该研究具有理论与实践的双重意义。
　　关键词：传输系统；自动控制；钢管企业；钢管生产线；抗干扰措施
　　中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0058-02
　　
　　一、钢管传输系统分析与要求
　　（一）生产线工艺流程概述
　　所有装置的电气规划，从开展规划的过程中一定特别清楚、掌握设备的工艺标准。本文主要从直缝埋弧焊管生产的传输装置进行研究的。因此，不但应有效达到直缝钢管生产线的不同功能标准，同时应当从这个前提下控制费用、维持系统科学运转，另外还应关注公司产品的研制方针，高效实用、安全性高。
　　首先，进行钢板等原材料的挑选。按照生产工艺的要求对原料进行筛选或者抽检，对符合条件的钢板进行标记，或者将合格批次的钢板进行整体标记。
　　其次，使用厂内运输工具或者利用公共交通工具将原材料运入生产场地的库房。
　　最后，利用磁力吊车或者其他相应手段按照实际生产关系进行定量的原料投放。
　　从制造起步阶段，借助半门式真空吊把钢板连续传送至钢板载入设备的传输辊中，对钢管进行排序。从接下来的工位中，利用超声波对钢板进行检测。通过手工焊接的方式把引熄弧板固定于钢板的四个角中。引熄弧板从钢管预焊机、内焊、外悍的开始还有结束过程内进行采纳。引熄弧板经由铣边机、预弯机还有成型机，推动引熄弧板自身的几何形状同钢管的几何形状保持一致。通过这种方式，起弧还有息弧的几何形状还有冶金状态可以彼此相符，所以，从钢管的顶端可以产生科学的焊接方法，通过此种方式可以产生低缺陷及高水平的焊缝。
　　（二）传输系统操作台设置
　　首先，根据不同的生产工艺对不同分区进行参赛范围设定。并按照一定的流程进行操作台面的设置与建立。利用不同的电气化原件对分区内的工作原件进行电流断、开的控制。并利用无线系统或者有线链接装置对各个分区的操作台进行总控链接。要求总控链接可以独立对不同分区的操作台进行操作，并保障分区操作太的操作需要在总台的授权下进行工作。
　　其次，建立不同位点的工位操作台，工位操作台需要受控于分区控制台，并且根据分区控制台的命令对不同位点的工位传输设备进行指令的下达。各个部分的传输设备根据命令进行相应的操作。并根据生产的实际情况对相应的数据进行反馈以及在发现异常的情况下优先停机，及时报警。
　　第三，主操作台设置1个触摸屏，用于本区域所有变频器参数设定和所有传感器故障检测。此外，在生产数据出现异常，比如：钢管的温度异常，钢管物流的堵塞，钢管质量严重异常等问题出现的情况下，主动在主操作台备案记录供相关的工作人员进行查询。在数据出现严重的安全隐患，比如：钢管温度过高，定型异常等。主操作台需要预先停机防止安全事故的发生。同时报警，供工作人员及时排除隐患。
　　二、传输系统控制方案
　　自动控制系统为集散式控制系统，在设计方面能够细化成四个大区。所有的大区通过主站还有不同分站营造，电气、机械配置还有软硬件规划大体一致，接下来通过第一大区进行分析，阐释系统营造的
　　途径。
　　主站通过西门子S7-300的CP317-2DP和SIMATIC精简面板营造，主要工作为全天候咨询、通讯交流、参数安排、故障记录。主站利用DP线同不同从站建立紧密联系。按照实际作用大小从站通过一类分站ET200S IM151-7、二类分站CP315-2DP还有各自辅助电路组建，从站按照检测单元还有操作元件对信号产生反应，借助PLC程序运算之后，借助执行机构产生一定的反应。一二类分站通过DP线建立关系，各自的分站在检测元件、操作元件、执行元件方面没有明显的差异。检测元件涵盖了电感式传感器、光电开关、接点元件还有旋转编码器，主要工作为对钢管还有钢铁遮光片产生反应；操作元件关键为不同的操作键；执行元件利用DP线同所有分站建立关系，涵盖了MM440和6SE70变频器，利用变频器调整执行电机的电流还有电压、加减速时间等，实现管理各个速度及功率的
　　计划。
　　SIMATIC精简面板的触摸屏关键工作在于全天候咨询电气系统工作情况，关键为监督检测元件保持于运行状态亦或保持于故障状态，检测元件涵盖了电感式传感器、光电开关、接点元件还有旋转编码器及全部的操作元件（按钮、转换开关），给实际调试还有问题解决奠定了坚实的基础。
　　三、抗干扰措施
　　抗干扰措施可归纳为抑制、隔离、消除几个
　　方面。
　　（一）抑制干扰就是对干扰源进行限制
　　选用符合IEC61800-3标准的设备，符合该标准的设备可确保没有过量的电磁辐射传播到邻近的低压网络；选用滤波器，对非线性负载电流波形滤除基波，将剩余部分进行反相，通过控制IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）逆变，再输入电源；选用抗干扰净化电力稳压器，利用能量分配稳压技术，对噪声、尖峰电压吸收抑制；采用浪涌保护器或电阻、电容、电感等组成的滤波电路。合理处理电源，抑制电网引入的干扰。安装隔离变压器，减少设备与地之间的干扰，选择具有内置滤波器的变频器，吸收尖峰电压，还可防止设备本身的干扰传导给电源。
　　（二）隔离干扰即为在干扰源开展屏蔽，降低干扰源造成的消极作用
　　用金属箱、板进行隔离，比如把变频器设置与金属箱内，同时和控制柜独立安装；还有能够被影响的电路板，比如信号转换卡设置与屏蔽箱内，同时借助屏蔽电缆、屏蔽线，来降低祸合；保持控制柜同动力装置保持足够的距离。借助科学的路线规划，将动力电缆同控制电缆独立设置，彼此保持300mm的距离，从交叉点进行相应的处理；脉冲线及电平线保持独立；输入线同输出线保持独立；交流输出线及直流输出线具备独立电缆，输出线同干扰源保持足够距离；把PLC的I/O 线同干扰源保持足够距离；从公共线槽中依次绑好交流线及直流线。在全部的DP通讯线通过固定线槽进行规划。实际研究显示，分开走线在系统的安全角度来讲非常关键，不然装置可能出现故障。动力线、控制线还有PLC的电源线还有I/O线独立规划，隔离变压器还有PLC和I/0彼此借助双绞线建立联系。全部的变频器到电动机之间电缆采纳特殊的变频器屏蔽电缆，全部变频器安装滤波器、电抗器，控制电缆普遍采纳双绞线，输入信号线普遍采纳金属屏蔽线。PLC借助继电器进行隔离，首先能够避免开关从通、断过程中出现抖动的影响，另外能够杜绝内部电路信号及底线同外部建立联系，发挥突出的隔离
　　功能。
　　（三）消除干扰就是不让干扰起作用
　　消除干扰的最佳方法是接地，大地是个大电容，把干扰引入大地，就可以避免大部分干扰。接地其实即为等电位，导体两侧等电位则不具备电位差，则无法通过电位差出现电流、磁场，同时无法出现耦合情况。将屏蔽层接地，假如出现漏电情况，能够把电顺利导入地下，保护使用者。优秀的接地为提高系统安全性的关键基础，能够杜绝触电情况出现。
　　
　　参考文献
　　[1] 潘峰、刘红兵．西门子 PLC 控制技术实践[M]．中国电力出版社，2009．
　　[2] 陈伯时，陈敏逊．交流调速系统[M]．机械工业出版社，2008．
　　[3] ecula G．Lee P. Safe kernel extensions without run-time checking[A]．In：Proceedings of the Second Symposium on Operating System Design and Implementation，Usenix， 1996.
　　[4] ambert P．Modeling of non-linear growth curves on series of correlated count data measured at unequally spaced times a full likelihood based approach．Biometrics．1996．
　　
　　（责任编辑：赵秀娟）

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