CN102135763B - 双层卷焊管生产线plc控制柜 - Google Patents

Abstract

涉及到连续式双层卷焊管生产线的控制装置的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其控制柜内的PLC控制器分别与编码器、触摸屏、变频器、红外测微仪、可控硅电力调整器、探伤检测仪、压力传感器、生产设备连接，并通过以太网和设备网分别与触摸屏、变频器通信，构成三级控制网络。本发明采用闭环控制，提高了温度、速度等参数的控制精度，集实时监测、报警、控制于一体，降低了生产中人为因素的影响，提高了生产线运行的安全性和稳定性。

Description

双层卷焊管生产线PLC控制柜

技术领域

本发明涉及到连续式双层卷焊管生产线的控制装置。

背景技术

用于汽车、制冷行业的双层卷焊管是将双面镀有钎料如铜的钢带沿带宽方向卷曲720°而成为双层卷筒，然后通过加热装置将管筒焊合而成的特殊管材，这种管材的生产线一般由开卷机、成型机、钎焊炉、涡流探伤仪、打标装置、牵引机、打卷机构成，其生产过程不仅需要各生产设备的动作协调一致，而且对运行速度、钎焊温度、拉力、气压等工艺参数的控制要求极为严格，传统的制管生产线控制系统是采用继电器、管道的Y系列电机、触发电路、电流表、电压表、电流互感器和管材相对探伤检测仪器等组成，其操作复杂，人为因素多，精度不高，可靠性低，稳定性差。

中国专利公开号CN201532255U，名称为双层镀铜钎焊钢管焊接温度检测与控制装置，公开了一种由编程控制装置、变压器、操作平台、钎焊炉和红外测温传感器构成的闭环控制系统，以达到检测和控制钎焊温度的目的。

中国专利公开号CN201532273U，名称为双层镀铜钎焊管芯棒拉力检测装置，公开了一种由编程控制装置、压力传感器、变频器、变频电机等构成的拉力测量装置，以此来作为芯棒位置调整和芯棒断裂时停机处理的判定依据。

中国专利公开号CN201532380U，名称为一种用于双层铜钎焊钢管的涡流探伤装置，公开了一种由控制平台、机架、垂直校正器、水平校正器、检测器和牵引器构成的质量检测装置，降低了现有检测装置的设检率。

以上技术只是对双层卷焊管生产线中某一设备进行控制的装置，功能单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双层卷焊管生产线PLC控制柜，它是一种将双层卷焊管生产线中各种控制功能集成，实现生产中各设备的逻辑顺序控制和运行速度、钎焊温度、芯棒压力等参数的实时检测与控制，并具有显示、报警、自动停车等功能。

本发明的技术方案为：

本发明包括控制柜、PLC控制器、触摸屏、红外测温仪、压力传感器、编码器、可控硅电力调整期、变频器、探伤检测仪，控制柜内的PLC控制器分别与编码器、触摸屏、变频器、红外测微仪、可控硅电力调整器、探伤检测仪、压力传感器、光电开关、生产设备连接。

所述的PLC控制器通过开关量I/O口、模拟量I/O口与生产线各生产设备、监测装置、执行装置连接，用于生产线的启停和动作顺序控制，并分别通过以太网和设备网络分别与触摸屏、变频器通信构成三级控制网络。

所述的变频器用于生产线的主电机、成型机电机、牵引机电机的调速，与编码器、被控电机构成闭环控制系统，变频器接收编码器测量的电机速度信号，并通过设备网络总成与控制器PLC通信。

所述的触摸屏用于显示现场设备的实时状态和设定控制参数值，并能对参数只进行设定。

所述的编码器用于电机的测速，并将速度信号反馈给变频器。

所述的红外测温仪安装于钎焊炉上部，用于测量钎焊温度，测得的信号转换成电流信号模拟量输入口反馈给PLC控制器。

所述的可控硅电力调整器通过调整加热电路的通断来控制钎焊温度，它与红外测温仪、PLC控制器构成闭环控制，其控制信号由PLC控制器输出电流信号。

所述的压力传感器安装于成型机顶端，用于检测芯棒折弯的拉力，测得的拉力信号转换成数字量后一方面由数字仪表显示，作为操作人员调整芯棒垃圾的依据，另一方面传入PLC控制器的开关量输入口，进行芯棒断裂判断。

所述的探伤检测仪在牵引设备上，探伤仪检测仪用于双层卷焊管的焊接质量检测，并记录缺陷处的坐标位反馈给PLC控制器，以驱动启动打标装置在准确的位置标记。

所述的光电开关安装在一次牵引驱动与二次牵引驱动之间，用于判断管材运行速度，并向PLC控制器输入开关量信号，如果过高或过低，PLC控制器会自动给出调整信号驱动二次牵引机加速或减速，使钢管达到正常状态。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用闭环控制，提高了温度、速度等参数的控制精度；

2、本发明集实时监测、报警、控制于一体，降低了生产中人为因素的影响；

3、本发明集中式控制和分布式控制相结合，实现控制资源的合理搭配，易于实现功能扩展。

附图说明

图1为本发明结构实用示意图；

图2为本发明结构方框图；

图3为本发明速度控制电路图；

图4为本发明温度控制电路图；

图5为本发明温度控制流程图；

具体实施方式

参见附图实施例对本发明作进一步说明。

图1中；控制柜1内有PLC控制器、变频器、可控硅电力调整器；控制柜1外有红外测温仪、触摸屏、钎焊变压器、探伤检测仪，PLC控制器分别与变频器、电力调整、红外测温仪、触摸屏、钎焊变压器、探伤检测仪连接。

图2中：中央控制PLC即PLC控制器分别与编码器、触摸屏、变频器、红外测温仪、可控硅调整器、探伤检测仪、压力传感器、光电开关、生产设备连接，并和相应的电气元件构成控制系统，PLC控制器加收采自生产设备、开关、监测装置的开关信号和模拟信号，输出用于生产设备控制和执行器调整的开关信号和模拟信号，PLC控制器通过总线模块接入设备网络总线与变频器通信，并利用以太网通过交换机与操作台触摸屏实现信号交换。

图3中：电机速度主要由变频器控制，变频器电源接线端子块接380V工频交流电，电机接线端子块接被控电机，为电机提供频率、电压均可控的交流电，24V直流工作电压由系统提供，与设定的速度作比较运算后由其内部的控制回路发出控制指令，通讯接口接设备网络总线，接收PLC控制器送来的速度设定参数。

图4中：钎焊炉温控制由PLC控制器、可控硅电力调整器、加热器和红外测温仪构成的闭环控制系统实现，钎焊炉内加热器供220V交流电，加热电路中接有可控硅，可控硅电力调整器由系统供24V直流电，并接收PLC控制器送来的4-20ma电流控制信号，红外测温仪装于钎焊炉上部，测得的温度信号经变送器转换成4-20ma的电流信号送PLC控制器。

图5中：系统开机后，PLC控制器首先初始化进行自检，并判断系统各模块是否正常工作，加热器开启前需在操作台触摸屏上设置温度值，启动加热器后，PLC控制器接收采自红外测温仪的温度信号，经模拟量输入模块转换成PLC控制器可识别的数字量，PLC控制器将温度值与系统给定值进行比较，并经过PLC控制器运算处理后向可控硅调整器发出控制信号，控制加热电路的导通，使钎焊炉开始加热或停止加热。

Claims (6)

1.连续式双层卷焊管生产线的控制装置的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其特征是：包括PLC控制器、触摸屏、红外测温仪、压力传感器、编码器、可控硅电力调整器、变频器、探伤检测仪，PLC控制器分别与编码器、触摸屏、变频器、红外测温仪、可控硅电力调整器、探伤检测仪、压力传感器、光电开关、生产设备连接。

2.根据权利要求1所述的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其特征是：PLC控制器通过开关量I/O口、模拟量I/O口与生产线各生产设备、监测装置、执行装置连接，并分别通过以太网和设备网络分别与触摸屏、变频器通信构成三级控制网络。

3.根据权利要求1所述的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其特征是：变频器与生产线的主电机、成型机电机、牵引机电机的调速、编码器、被控电机构成闭环控制系统，并通过设备网络总成与PLC控制器通信。

4.根据权利要求1所述的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其特征是：所述的红外测温仪安装于钎焊炉上部，其红外测温仪、可控硅电力调整器、PLC控制器构成闭环控制。

5.根据权利要求1所述的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其特征是：压力传感器安装于成型机顶端，探伤检测仪在牵引设备上。

6.根据权利要求1所述的双层卷焊管生产线PLC控制柜，其特征是：所述的光电开关安装在一次牵引驱动与二次牵引驱动之间。 

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