CN103406371A - 一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法，该系统包括PLC控制器、人机界面HMI、主电机调速装置、电磁阀继电器、出入口卡盘液压装置、涡流环形管缝检测仪器（1）、送进电机驱动装置和主机编码器；其中，PLC控制器输入端分别连接人机界面HMI、涡流环形管缝检测仪器（1）和送进电机驱动装置，PLC控制器输出端分别连接主电机调速装置和通过电磁阀继电器连接出入口卡盘液压装置，送进电机驱动装置输入端与主机编码器相连。本发明可以避免人为观察的误差，全面提高生产效率，也可实现轧管机的高速全自动化生产。

Description

一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法。

背景技术

随着我国经济的发展，近年来在核电、热电、化肥、化工、化纤、医药卫生、食品、石油钻探、轴承制造业、煤炭开采、航天航空和军事工业等领域需求大量的冷轧无缝钢管，同时我国每年也要向国外出口大量的钢管，因此市场大量需求高速全自动冷轧管机。在高速冷轧管机生产过程中，当前后两根管材的管缝进入主机座时，由于速度较快，操作工人无法及时观察管缝的具体位置。由于管缝位置的不确定性，操作工人也无法相应的做到对轧机各部件的协调动作，容易造成以下故障：1、入口卡盘未及时打开，管端撞坏入口卡盘；2、出口卡盘未及时打开，管端撞坏出口卡盘，并造成芯棒孔型损坏，轧机闷车；3、快速拉出装置未及时工作，导致两只管材相叉或同时挤在出口卡盘的空心轴内，无法取出；4、管缝进入轧制区时，主机未及时降速，导致前后两管相叉，造成生产事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明的技术方案为：一种冷轧管机管缝检测控制系统，其特征在于：

包括PLC控制器、人机界面HMI、主电机调速装置、电磁阀继电器、出入口卡盘液压装置、涡流环形管缝检测仪器、送进电机驱动装置和主机编码器；其中，

PLC控制器输入端分别连接人机界面HMI、涡流环形管缝检测仪器和送进电机驱动装置，PLC控制器输出端分别连接主电机调速装置和通过电磁阀继电器连接出入口卡盘液压装置，送进电机驱动装置输入端与主机编码器相连。

所述人机界面HMI通过以太网与PLC控制器相连；

所述管缝涡流检测装置通过电缆与PLC控制器相连；

所述送进电机驱动装置通过光纤与PLC控制器相连；

所述PLC控制器通过Profibus_DP网与主电机调速装置相连；

所述PLC控制器的输出端通过电缆与电磁阀继电器相连；

所述电磁阀继电器通过控制电缆与入口卡盘液压装置相连；

所述主机编码器通过编码器电缆与送进电机驱动装置相连。

一种根据权利要求1所述冷轧管机管缝检测控制方法，包含如下步骤：

1]通过人机界面HMI输入测量好的涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅；

2]通过输入PLC内的程序计算得出管缝分别走完涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅的不同轧制次数；

3]当管缝到达涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，打开入口卡盘；

4]当管缝到入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离达L₂时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，关闭入口卡盘；

5]当管缝到达入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃时，程序自动输出，PLC控制器通过主电机调速装置将主机速度降至原有速度的80%，主机降速反应给主机编码器，同时通过送进电机驱动装置降低送进电机送进频率。

6]当管缝到达轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘打开电磁阀继电器打开出口卡盘，检测到出口卡盘打开后，快速拉出辊道电机工作，将轧制好的前一根管材快速从芯棒上拉出；

7]当管缝到达轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘关闭电磁阀继电器关闭出口卡盘，PLC控制器通过主电机调速装置将主机升速至正常工作速度，主机升速后反应给主机编码器，同时提高送进电机送进频率，程序恢复至原有的工作状态。

所述步骤4]中，PLC控制器通过Profibus_DP网连接主电机调速装置并将主机速度降至原有速度的80%；

所述步骤6]中，PLC控制器通过Profibus_DP网连接主电机调速装置并将主机升速至正常工作速度，程序恢复至原有的工作状态。

所述步骤1]中，管缝在涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁内的轧制次数n₁为：n₁=L₁/S；

管缝在入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂内的轧制次数n₂为：n₂=L₂/S；

管缝在入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃内的轧制次数n₃为：n₃=V_b/V_a，其中，V_a=πst₀(D₀-t₀)， $V_b=\frac{{\mathrm{\πL}}_b}{6}[D_0({2t}_0+t_1)+D_1({2t}_1+t_0)-{2t}_0^2-{2t}_1^2-{2t}_0{t}_1],$ S为送进量，t₀为管坯壁厚，D₀为管坯外径，t₁为成品管壁厚，L_b为变形段长度；

管缝在轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄内的轧制次数n₄为：n₄=L₄/S₁，其中，S₁=λS，λ=(D₀-t₀)t₀/(D₁-t₁)t₁，λ为延伸系数，D₀为管坯外径，t₀为管坯壁厚，D₁为成品管外径，t₁为成品管壁厚，S₁为变形完成成品管每次的实际送进量；

管缝在轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅内的轧制次数n₅为：n₅=L₅/S₁，S₁为变形完成成品管每次的实际送进量。

本发明的技术结果为：

现有低速生产的冷轧管机通过人为观察轧制时的管缝位置并调整冷轧管机的各部分动作，高速生产的冷轧管机由于速度较快（近200次/分钟）不能完全依靠人工观察管缝，管缝位置的不确定会带来诸多生产事故，产品的质量也无法得到的保证，同时也无法实现冷轧管机的全自动化生产。本发明可以避免人为观察的误差，全面提高生产效率，也可实现轧管机的高速全自动化生产。

本发明结构简单、功能完善、控制系统可靠性高，能满足不同管径安全、高速全自动连续生产要求，并且能够大大减少由于管缝位置不明确与轧机各部位动作不协调所带来的生产事故。

本发明将原有的管缝实时检测问题利用编码器和涡流检测元件转化成了轧制次数的问题，同时将理论分析得到的公式，通过PLC编制成软件，这是此设计方案的两个关键。因为在管缝进入主机座10的轧制过程中，管缝的相对距离由于金属轧制变形并不是线性变化的，是随着金属变形的发生在实时变化的，而且更换生产规格后，也会发生不同的变化，如果要检测其相对位置，检测设备庞大、昂贵，并且实现起来困难重重。本发明把相对位置的检测和控制，转换成轧制次数的统计和控制，使得整个系统的硬件设计简单易行，只需要很少的检测元件，同时巧妙地利用PLC的计算和计数器功能，实现了全自动的冷轧管机管缝检测控制系统。

附图说明

图1是轧管机主机座部分整体结构示意图。

图2是本发明硬件配置结构示意图。

图3是变形段送进示意图。

图4是控制系统流程图。

附图标记为：

1—涡流环形管缝检测仪器，2—入口卡盘，3—轧制送进的金属管材，4—轧制区内轧制第一点，5—轧制孔型，6—正在轧制变形的金属管材，7—芯棒上的轧制完成点，8—完成轧制后管材，9—出口卡盘，10—主机座，L₁—涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离，L₂—入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离，L₃—入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离，L₄—轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离，L₅—轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离，D₀—管坯外径，t₀—管坯壁厚，11—管材，12—芯棒，t₁—成品管壁厚，D₁—成平管外径，S—送进量，L_b—变形段长度。

具体实施方式

本发明属于冶金设备，确切说是全自动高速冷轧管机的管缝检测计算控制系统。它能有效的保证冷轧管机在高速轧制过程中，轧管机的各个部件根据管缝的实际位置做出相应的调整，以满足高速生产的需求。

参见图1至图3，本发明涉及的一种冷轧管机管缝检测控制系统的具体结构为：

包括PLC控制器、人机界面HMI、主电机调速装置、电磁阀继电器、出入口卡盘液压装置、涡流环形管缝检测仪器1、送进电机驱动装置和主机编码器；其中，

PLC控制器输入端分别连接人机界面HMI、涡流环形管缝检测仪器1和送进电机驱动装置，PLC控制器输出端分别连接主电机调速装置和通过电磁阀继电器连接出入口卡盘液压装置，送进电机驱动装置输入端与主机编码器相连。

PLC控制器是该控制系统的中枢机构，

人机界面HMI作为该控制系统的信息输入输出机构，

主电机调速装置控制主电机升降速，

出入口卡盘电磁阀继电器及其液压装置用于控制出入口卡盘的打开和关闭动作，

涡流环形管缝检测仪器1用于检测管缝到来信号，

送进电机驱动装置用来控制送进伺服电机的送进动作驱动坯料管材前进，

主机编码器用于反应主机架实时速度和位置。

本发明中的人机界面HMI可通过以太网与PLC控制器相连；

所述管缝涡流检测装置可通过电缆与PLC控制器相连；

所述送进电机驱动装置可通过光纤与PLC控制器相连；

所述PLC控制器可通过Profibus_DP网与主电机调速装置相连；

所述PLC控制器的输出端可通过电缆与电磁阀继电器相连；

所述电磁阀继电器可通过控制电缆与入口卡盘液压装置相连；

所述主机编码器可通过编码器电缆与送进电机驱动装置相连。

本发明涉及的一种冷轧管机管缝检测控制方法，包含如下步骤：

1]通过人机界面HMI输入测量好的涡流环形管缝检测仪器1与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅；

2]通过输入PLC内的程序计算得出管缝分别走完涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅的不同轧制次数；

3]当管缝到达涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，打开入口卡盘2；

4]当管缝到入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离达L₂时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，关闭入口卡盘2；

5]当管缝到达入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃时，程序自动输出，PLC控制器通过主电机调速装置将主机速度降至原有速度的80%，主机降速反应给主机编码器，同时通过送进电机驱动装置降低送进电机送进频率。

6]当管缝到达轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘9打开电磁阀继电器打开出口卡盘9，检测到出口卡盘9打开后，快速拉出辊道电机工作，将轧制好的前一根管材快速从芯棒12上拉出；

7]当管缝到达轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘9关闭电磁阀继电器关闭出口卡盘9，PLC控制器通过主电机调速装置将主机升速至正常工作速度，主机升速后反应给主机编码器，同时提高送进电机送进频率，程序恢复至原有的工作状态。

本发明中的步骤4]中，PLC控制器通过Profibus_DP网连接主电机调速装置并将主机速度降至原有速度的80%；

所述步骤6]中，PLC控制器通过Profibus_DP网连接主电机调速装置并将主机升速至正常工作速度，程序恢复至原有的工作状态。

本发明中的步骤1]中，管缝在涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁内的轧制次数n₁为：n₁=L₁/S；

管缝在入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂内的轧制次数n₂为：n₂=L₂/S；

管缝在入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃内的轧制次数n₃为：n₃=V_b/V_a，其中，V_a=πst₀(D₀-t₀)， $V_b=\frac{{\mathrm{\πL}}_b}{6}[D_0({2t}_0+t_1)+D_1({2t}_1+t_0)-{2t}_0^2-{2t}_1^2-{2t}_0{t}_1],$ S为送进量，t₀为管坯壁厚，D₀为管坯外径，t₁为成品管壁厚，L_b为变形段长度；

管缝在轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄内的轧制次数n₄为：n₄=L₄/S₁，其中，S₁=λS，λ=(D₀-t₀)t₀/(D₁-t₁)t₁，λ为延伸系数，D₀为管坯外径，t₀为管坯壁厚，D₁为成品管外径，t₁为成品管壁厚，S₁为变形完成成品管每次的实际送进量；

管缝在轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅内的轧制次数n₅为：n₅=L₅/S₁，S₁为变形完成成品管每次的实际送进量。

如图1和图2所示，在轧管机主机座10前，床身的尾部安装一个涡流环形管缝检测仪器1。分别测量涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁，入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂，入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃，轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄，轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅。将这些值输入到人机界面（HMI）当中，通过人机界面进入PLC的程序。

在主机座10的前端安装一个涡流环形管缝检测仪器1，当管缝进入涡流环形管缝检测仪器1后，涡流环形管缝检测仪器1向PLC发出可以接收的信号，此时PLC调用已编好的管缝检测程序。结合装于主轴箱侧的用于记录轧制的角度和速度，可以由此转换出一段行程内的轧制次数的编码器，完成管缝在位置轧管机各部件的控制工作。该控制系统的主要思路就是将已知的长度通过计算转化为每段的轧制次数。

在管缝没有进入涡流环形检测装置前属于轧机正常轧制过程。此时出入口卡盘均处于关闭状态，轧机主机高速运转以保证成品管的质量和生产效率。当管缝进入环形检测区域后，第一步通过程序计算得出管缝分别走完涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅的不同轧制次数；第二步当管缝到达涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁起始端时，程序自动输出打开入口卡盘；第三步当管缝到达入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂起始端时，程序自动输出关闭入口卡盘；第四步当管缝到达入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃起始端时，程序自动输出主机降速至原有速度的80%；第五步当管缝到达轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄起始端时，程序自动输出打开出口卡盘，随后快速拉出装置工作，将轧制好的前一根管材快速拉出；第六步当管缝到达轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅起始端时，程序自动输出关闭出口卡盘，主机自动升速，程序恢复至原有的工作状态。

由于管缝实时位置检测设备比较复杂、昂贵且在主机座内无法安装，因此需要通过程序将管缝的实时位置检测转化为轧制次数的检测，软件编制的难点和关键点，就是如何把已知长度数值转换成实数计算的轧制数值，并且结合PLC输出信号，准确、及时地完成控制过程。首先需要通过程序计算出L₁内轧制的次数，管坯在L₁内送进过程中由于没有发生轧制变化，管坯没有发生变形，可定义每次送进量为S,管缝进入涡流检测元件后的轧制次数为n。因此在L₁内的轧制次数n₁就直接可以有公式：

n₁=L₁/S                     ①

以此类推得到在L₂内的轧制次数n₂的公式为：

n₂=L₂/S                    ②

管材11在进入L₃后发生轧制变形，如图3所示。管材在没有进入变形区时每次送进S后的体积是一个空心圆台，定义该空心圆台的体积为V_a，根据图3推出公式：

V_a=πst₀(D₀-t₀)                    ③

由于轧制区内的管材经过孔型轧制发生金属变形，每次送进S通过轧制后就会有一定的延伸。如图3所示，管材在整个轧制变形段的体积可以等效为一段空心平截圆锥体。定义该空心平截圆锥体体积为V_b，根据图3推出公式：

$V_b=\frac{{\mathrm{\πL}}_b}{6}[D_0({2t}_0+t_1)+D_1({2t}_1+t_0)-{2t}_0^2-{2t}_1^2-{2t}_0{t}_1]$     ④

根据金属变形后体积不变的原则，L₃变形区的送进次数n₃应该为变形区的管材总体积除以每次送进的体积,即：

n₃=V_b/V_a             ⑤

当管材进入L₄时金属变形已经完成，将每次送进量的延伸系数定义为λ。延伸系数就是管坯横截面积与成品管横截面积的比值。通过工艺参数的已知量，管坯外径D₀，管坯壁厚t₀，成品管外径D₁，成品管壁厚t₁，可以计算出λ，即：

λ=(D₀-t₀)t₀/(D₁-t₁)t₁            ⑥

由于金属变形后金属体积无变化，横截面积的变化导致成品管的实际送进量发生变化，根据延伸系数λ，可以推算出变形完成成品管每次的实际送进量，定义该送进量为S₁即：

S₁=λS                ⑦

在L₄内总的轧制次数：

n₄=L₄/S₁               ⑧

管材进入L₅时同样是在变形完成区，根据L₄段的公式可以推算出L₅段的轧制次数,即：

n₅=L₅/S₁                 ⑨

将原有的管缝实时检测问题利用编码器和涡流检测元件转化成了轧制次数的问题，同时将理论分析得到的公式，通过PLC编制成软件，这是此设计方案的两个关键。因为在管缝进入主机座10的轧制过程中，管缝的相对距离由于金属轧制变形并不是线性变化的，是随着金属变形的发生在实时变化的，而且更换生产规格后，也会发生不同的变化，如果要检测其相对位置，检测设备庞大、昂贵，并且实现起来困难重重。本发明把相对位置的检测和控制，转换成轧制次数的统计和控制，使得整个系统的硬件设计简单易行，只需要很少的检测元件，同时巧妙地利用PLC的计算和计数器功能，实现了全自动的冷轧管机管缝检测控制系统。为了计算和控制及显示，设计有可编程控制的CPU、人机界面HMI，并建立整个系统的网络连接，如图2所示。

图4为该控制系统的流程图，如图所示当涡流检测装置检测到管缝进入时，该装置向PLC发出信号，PLC调用已经编写好的管缝检测程序。

首先记录涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L1内的轧制次数。我们通过安装在曲轴箱侧的编码器可以反应出实时的轧制角度，由于轧管机是一个往复运动的工作状态，可以通过一个减速箱将往复运动转化为一个圆周运动。编码器可以通过反应圆周运动来得知轧管机主机架位置，圆周运动当中的每一点或者每一个范围都是不同的，因此只需要记录任一角度范围走过的次数，即可得到相应的轧制次数。通过PLC的数值比较模块以及计数器模块就可以完成该任务。当编码器通过设定好的角度范围时接通一个中间变量，同时让该中间变量为计数器模块CU1的输入端，同时将①式转为该计数器的数值预置量。当轧制次数到达n₁时，计数器模块输出一个中间变量。通过该中间变量打开入口卡盘，同时接通L2区域内的计数器CU2的输入端。根据L1的过程类推后续各段的过程，当轧制次数依次达到相应的轧制次数n₂，n₃，n₄，n₅时，计数器模块CU2，CU3，CU4，CU5分别输出一个中间变量，这些中间变量相应的接通各自流程内的动作。n₂到达时关闭入口卡盘，n₃到达时主机减速（根据工艺要求的速度），n₄到达时打开出口卡盘，同时快拉装置启动将轧制好的钢管迅速拉出，n₅到达时关闭出口卡盘，同时主机升速至正常轧制速度。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (5)

1.一种冷轧管机管缝检测控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、人机界面HMI、主电机调速装置、电磁阀继电器、出入口卡盘液压装置、涡流环形管缝检测仪器（1）、送进电机驱动装置和主机编码器；其中，PLC控制器输入端分别连接人机界面HMI、涡流环形管缝检测仪器（1）和送进电机驱动装置，PLC控制器输出端分别连接主电机调速装置和通过电磁阀继电器连接出入口卡盘液压装置，送进电机驱动装置输入端与主机编码器相连。

2.根据权利要求1所述冷轧管机管缝检测控制系统，其特征在于：

所述人机界面HMI通过以太网与PLC控制器相连；

所述管缝涡流检测装置通过电缆与PLC控制器相连；

所述送进电机驱动装置通过光纤与PLC控制器相连；

所述PLC控制器通过Profibus_DP网与主电机调速装置相连；

所述PLC控制器的输出端通过电缆与电磁阀继电器相连；

所述电磁阀继电器通过控制电缆与入口卡盘液压装置相连；

所述主机编码器通过编码器电缆与送进电机驱动装置相连。

3.一种根据权利要求1所述冷轧管机管缝检测控制方法，其特征在于，包含如下步骤：

1]通过人机界面HMI输入测量好的涡流环形管缝检测仪器（1）与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅；

2]通过输入PLC内的程序计算得出管缝分别走完涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅的不同轧制次数；

3]当管缝到达涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，打开入口卡盘（2）；

4]当管缝到入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离达L₂时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，关闭入口卡盘（2）；

5]当管缝到达入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃时，程序自动输出，PLC控制器通过主电机调速装置将主机速度降至原有速度的80%，主机降速反应给主机编码器，同时通过送进电机驱动装置降低送进电机送进频率；

6]当管缝到达轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘（9）打开电磁阀继电器打开出口卡盘（9），检测到出口卡盘（9）打开后，快速拉出辊道电机工作，将轧制好的前一根管材快速从芯棒（12）上拉出；

7]当管缝到达轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘（9）关闭电磁阀继电器关闭出口卡盘（9），PLC控制器通过主电机调速装置将主机升速至正常工作速度，主机升速后反应给主机编码器，同时提高送进电机送进频率，程序恢复至原有的工作状态。

4.根据权利要求3所述冷轧管机管缝检测控制方法，其特征在于：

所述步骤4]中，PLC控制器通过Profibus_DP网连接主电机调速装置并将主机速度降至原有速度的80%；

所述步骤6]中，PLC控制器通过Profibus_DP网连接主电机调速装置并将主机升速至正常工作速度，程序恢复至原有的工作状态。

5.根据权利要求3或4所述冷轧管机管缝检测控制方法，其特征在于：

所述步骤1]中，管缝在涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁内的轧制次数n₁为：n₁=L₁/S；

管缝在入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂内的轧制次数n₂为：n₂=L₂/S；

管缝在入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃内的轧制次数n₃为：n₃=V_b/V_a，其中，V_a=πst₀(D₀-t₀)， $V_b=\frac{{\mathrm{\πL}}_b}{6}[D_0({2t}_0+t_1)+D_1({2t}_1+t_0)-{2t}_0^2-{2t}_1^2-{2t}_0{t}_1],$ S为送进量，t₀为管坯壁厚，D₀为管坯外径，t₁为成品管壁厚，L_b为变形段长度；

管缝在轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄内的轧制次数n₄为：n₄=L₄/S₁，其中，S₁=λS，λ=(D₀-t₀)t₀/(D₁-t₁)t₁，λ为延伸系数，D₀为管坯外径，t₀为管坯壁厚，D₁为成品管外径，t₁为成品管壁厚，S₁为变形完成成品管每次的实际送进量；

管缝在轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅内的轧制次数n₅为：n₅=L₅/S₁，S₁为变形完成成品管每次的实际送进量。

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