CN105446259B - 直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统，包括：多个可编程控制器PLC、多个增量型编码器、多个计数单元以及工控机，所述可编程控制器PLC通过PROFIBUS‑DP总线网络分别与所述工控机、所述增量型编码器连接；所述工控机采用可视化控制模块向所述可编程控制器PLC输入调整参数；所述可编程控制器PLC接收所述工控机发送的所述调整参数，并根据所述参数调整所述增量型编码器；所述增量型编码器与所述计数单元通过远程I/O模块对电机的变频器、直流调速器控制。本发明实现了编码器损坏数据也不会丢失，降低了系统的成本，每个主站可以单独运行，提高了精整线的可靠性，使控制风险分散。

Description

直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统

技术领域

本发明实施例涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统。

背景技术

目前，ERW711焊管机组采用三高成型法，自动调整部分采用在工控机上编写VC程序调用数据进行存储的它具有以下缺点和不足之处：

1、调整数据是靠绝对值编码器自身进行存储的，一旦编码器损坏需要更换，数据便会丢失。

2、重新找调整原点比较困难。

3、设备造价较高。

4、通讯站点多，故障率比较高。

发明内容

本发明实施例提供一种直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统，以克服上述技术问题。

本发明直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统，包括：

多个可编程控制器PLC、多个增量型编码器、多个计数单元以及工控机，所述可编程控制器PLC通过PROFIBUS-DP总线网络分别与所述工控机、所述增量型编码器连接；

所述工控机采用可视化控制模块向所述可编程控制器PLC输入调整参数；

所述可编程控制器PLC接收所述工控机发送的所述调整参数，并根据所述参数调整所述增量型编码器；

所述增量型编码器与所述计数单元通过远程I/O模块对电机的变频器、直流调速器控制。

进一步地，所述可编程控制器PLC，包括：

巡回检查模块，用于开机自诊断，若确定有故障则向所述工控机发送故障报警。

进一步地，所述调整参数包括管径、壁厚、带宽。

进一步地，所述可视化控制模块为西门子组态软件WINCC，包括：

设定单元，用于输入调整参数；

保存单元、用于将所述调整参数组成的任一祖数据保存至数据库；

读取单元，用于读取所述调整参数组成的任一组数据；

删除单元，用于删除所述数据库中的所述调整参数组成的任一组数据；

修改模块，用于修改所述数据库中的所述调整参数组成的任一组数据。

进一步地，所述可编程控制器PLC将所述计数单元采集的数据自动分配存储。

本发明系统调整数据是通过增量编码器与计数单元完成的，即便编码器损坏数据也不会丢失，降低了系统的成本，每个主站的可编程控制器PLC机可以不受其它主站PLC机的制约，均可以单独运行，提高了精整线的可靠性，使控制风险分散。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统结构示意图；

图2为本发明可视化控制模块示意图；

图3为本发明可视化控制模块另一示意图；

图4为本发明可视化控制模块主菜单示意图；

图5为本发明可视化控制模块主菜单另一示意图；

图6为本发明可视化控制模块电流单元示意图；

图7为本发明可视化控制模块中电机示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统结构示意图，如图1所示，本实施例系统，包括：

多个可编程控制器PLC301、多个增量型编码器302、多个计数单元303以及工控机304，所述可编程控制器PLC通过PROFIBUS-DP总线网络分别与所述工控机、所述增量型编码器连接；

所述工控机采用可视化控制模块向所述可编程控制器PLC输入调整参数；

所述可编程控制器PLC接收所述工控机发送的所述调整参数，并根据所述参数调整所述增量型编码器；

所述增量型编码器与所述计数单元通过远程I/O模块对电机的变频器、直流调速器控制。

具体来说，本实施例中采用可靠性很高的可编程控制器PLC，型号为西门子S7-300，基于现场总线和分布式控制技术，对变频器、直流调速器等进行控制，并通过远程I/O模块完成对现场设备的控制。本实施例中增量型编码器为63个，8通道的计数单元为8个。其中，内部的通讯就是作为非标设备现场控制级主站的可编程控制器PLC机的CPU与远程I/O模块之间(作为非标设备现场控制级从站)的通讯和与各控制单元(变频器、直流调速器等)(作为非标设备现场控制级从站)的通讯。本实施例中远程I/0模块为ET200M模块，如此，根据信号的实际布局，在精整线上不同的分区设置若干个远程ET200M从站。可编程控制器PLC机的CPU与ET200M远程I/0模块之间、可编程控制器PLC机的CPU与变频器、直流调速器等均通过现场总线进行通讯。每个主站的可编程控制器PLC机可以不受其它主站PLC机的制约，均可以单独运行，提高了精整线的可靠性，使控制风险分散。

进一步地，所述可编程控制器PLC，包括：

巡回检查模块，用于开机自诊断，若确定有故障则向所述工控机发送故障报警。

具体来说，可编程控制器PLC设置巡回检测功能，各单机均设有自诊断功能，每次开机后首先进行自诊断，如发现故障则报警，并向HMI输出系统不正常信号，生产线则不联动开机。比较重要的联动信息有原料准备完毕、联机信号正常、伺服系统正常等。

进一步地，所述调整参数包括管径、壁厚、带宽。

进一步地，所述可视化控制模块为西门子组态软件WINCC，包括：

设定单元，用于输入调整参数；

保存单元、用于将所述调整参数组成的任一祖数据保存至数据库；

读取单元，用于读取所述调整参数组成的任一组数据；

删除单元，用于删除所述数据库中的所述调整参数组成的任一组数据；

修改模块，用于修改所述数据库中的所述调整参数组成的任一组数据。

具体来说，图2为本发明可视化控制模块示意图，如图2所示，工控机的可视化控制模块采用WINCC和SQL2005数据库，其中，主机调整电机带增量型编码器，保证成型的快速设定和实时记忆功能。在画面中输入钢管的管径、壁厚、带宽、材质后，选择自动调整方式，调整画面中的设定值会自动从数据库中调出数值，启动调整电机后，电机会自动调整到预设的位置后停下，完成孔型调整，如果需要单独调整某个轧辊，选中后可手动单调，实际值也可存储到数据库中。

图3为本发明可视化控制模块另一示意图，如图3所示，调整的每一个设定值都在画面中建立一个变量，数据类型为REAL，在画面中设定的数值，通过计算机与PLC之间建立的连接传送到PLC的数据块中(DB块)，在通过程序与实际值进行比较，完成自动行走命令。

图4为本发明可视化控制模块主菜单示意图，如图4所示，可视化控制模块主菜单，可以点击左上方按钮来任意切换需要控制的画面，并且可以几项主要参数，选择控制方式工作方式等。点击需要控制的电机后(成功后该电机会变成绿色)，可通过点击右方的箭头控制电机转动。单独点击一次后你选择的箭头按钮会变成绿色，完成后需要再次点击撤消操作，该操作必不可少，不可以直接转换电机其他方向，以免烧毁电机，应将原方向的箭头关掉即再次点击后，方可以选择其他箭头进行操作。

图5为本发明可视化控制模块主菜单另一示意图，如图5所示，画面上方灰色的按钮是对应每个调整机架，完成连续成型需要多个机架，手动时需要点击单个电机图标，图标会变成绿色，这时可以点击上下，左右，或旋转图标，相对应的电机会运行。自动模式下在显示块中输入数值可以自动行走，还可以从数据库中调取存储的数值到设定值中，与实际值进行比较，完成多机架同时调整。当选择下一台电机后，前面选择的会自动取消。

图6为本发明可视化控制模块电流单元示意图，如图6所示，为电流画面(可以在主菜单上选择，下同)，如果驱动出现问题看，后排的变频报警指示灯会变成红色.应停止及时处理。

图7为本发明可视化控制模块中电机示意图，如图7所示，当运行后，各电机对应的数值将会在这个画面整合(可在主菜单点击进入)，画面右侧有各项操作按钮、点击后可完成保存、删除、修改以及读取等与数据库的连接操作。

保存按钮将界面中的现有数据存入数据库中、但是数据库中做了唯一性约束、即主要的3个属性(管径，壁厚，带宽)数值组合必须唯一，也即这3个参数组成的参数组(例如管径值为2，壁厚为2，带宽为2)只能对应一组数据，如果数据库已有这组参数组数据，则保存无法完成(界面提示该组数据已存在)，但是可以修改或者删除后再次保存、无问题操作后界面会弹出对话框显示成功。

读取按钮如果数据库中已有这组数据，可直接点击读取按钮将这组数据从数据库调出来，直接自动输入到各个输入输出域，方便操作、若不清楚是否存在这组数据可回到主菜单选择数据查看页面，可查询已存在数据组、无问题操作后界面会弹出对话框显示成功，若数据库中没有该组数据则会提示该组数据不存在。

删除按钮如果一组数据出现问题不需要再次使用，可点击删除该组数据、无问题操作后界面会弹出对话框显示成功，若数据库中没有该组数据则会提示该组数据不存在。

修改按钮如果一组数据出现问题但是大部分仍可以再次使用，可点击修改该组数据中的某一项或者某几项，可以在操作中直接修改该组数据中的任意一个电机对用的数值、无问题操作后界面会弹出对话框显示成功，若数据库中没有该组数据则会提示该组数据不存在。

数据显示界面，可在主菜单上点击进入，进入该界面后点击画面任意一处既可以显示数据库已存在数据、因一组数据的数据项较多，无法在一个界面全部显示，可在此处查询数据库中已有数据组的主要的3个参数(管径，壁厚，带宽)，然后进入数据操作界面输入，点击读取调出即可以直接使用。

进一步地，所述可编程控制器将所述计数单元采集的数据自动分配存储。

具体来说，采用增量型编码器，数据自动存储到PLC数据块内，重新上电后，存储在数据块内的数据自动装载到编码器的控制块中，实现了用增量型编码器达到绝对值编码器的功能，使用更加灵活，数据不易丢失，更换编码器不用重新回原点。

计数模块采集到的数据自动分配存储到PLC的数据块中，在重新上电时，通过程序控制自动装载到数据块中，使得数据不会丢失，完成绝对值功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种直缝电阻焊管空弯成型自动调整和自动记忆存储系统，其特征在于，包括：

多个可编程控制器PLC、多个增量型编码器、多个计数单元以及工控机，所述可编程控制器PLC通过PROFIBUS-DP总线网络分别与所述工控机、所述增量型编码器连接；

所述工控机采用可视化控制模块向所述可编程控制器PLC输入调整参数；

所述可编程控制器PLC接收所述工控机发送的所述调整参数，并根据所述参数调整所述增量型编码器；

所述增量型编码器与所述计数单元通过远程I/O模块对电机的变频器、直流调速器控制；

所述可编程控制器PLC将所述计数单元采集的数据自动分配存储。

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，包括：

巡回检查模块，用于开机自诊断，若确定有故障则向所述工控机发送故障报警。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调整参数包括管径、壁厚、带宽。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可视化控制模块为西门子组态软件WINCC，包括：

设定单元，用于输入调整参数；

保存单元、用于将所述调整参数组成的任一祖数据保存至数据库；

读取单元，用于读取所述调整参数组成的任一组数据；

删除单元，用于删除所述数据库中的所述调整参数组成的任一组数据；

修改模块，用于修改所述数据库中的所述调整参数组成的任一组数据。