CN107782783A - 一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统，整个系统控制钢管头部在一定范围内精准且无撞击地追上前一根钢管的尾部，并跟随运动；对于较长的输送辊道，设置有缩短钢管头尾距离的粗追击，减小精准追击的距离。该系统用于钢管超声波探伤线的辅助设备，保证钢管在超声波探伤时头尾相接，实现钢管的批量、连续探伤。

Description

一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统
所属技术领域
本发明涉及一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统，适用于机械领域。
背景技术
随着石油工业的迅猛发展，油井开采环境日益恶劣，油田用户对各类油井管的质量提出了更高要求。分析研究油井管的失效、损毁原因，主要是由油井管在加工过程中产生的缺陷引起的。钢管制造厂家加强对钢管的在线检测尤为重要，无损探伤和水压试验是钢管检测的必要手段。超声波探伤作为无损探伤的主要代表，因其具有方便、快捷、检测可靠等优势，成为钢管检测生产线上必不可缺的探伤方式。
发明内容
本发明提出了一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统，整个系统控制钢管头部在一定范围内精准且无撞击地追上前一根钢管的尾部，并跟随运动；对于较长的输送辊道，设置有缩短钢管头尾距离的粗追击，减小精准追击的距离。
本发明所采用的技术方案是。
所述控制系统采用变频器来控制辊道电机，确保进人跟随区的钢管跟随运动，跟随区外的钢管追击运动。
所述控制系统设置了1个模拟量输入模块，用于读取超声波探伤速度值；为实现计算、控制及显示，控制系统设计有可编程控制的CPU、人机界面HMI，并建立了整个系统的网络连接。
所述超声波探伤线钢管对接电气控制系统将不易检测的动态距离问题转换成时间问题，使用常规的PLC进行编程，充分开发PLC的计算功能、计时功能，使复杂问题简单化；而且在调整主机生产速度及更换生产规格后，不需要调整设备参数，系统通过软件设计实现了随动跟踪。
本发明的有益效果是：该系统用于钢管超声波探伤线的辅助设备，保证钢管在超声波探伤时头尾相接，实现钢管的批量、连续探伤。
附图说明
图1是本发明的超声波探伤线钢管对接电气控制系统的硬件配置示意图。
图2是本发明的超声波探伤线钢管对接电气控制系统的程序框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，为了使后一根钢管在直线运动中追赶上前一根钢管并跟随运动，就得设计跟随辊道和追击辊道。本次设计了1个跟随辊道、2个追击辊道及1个受料辊道，辊道的数量根据工艺要求增减。要求辊道能变速，所以采用变频器来控制辊道电机，确保进人跟随区的钢管跟随运动，跟随区外的钢管追击运动。
在第一追击辊道之前设置第二个检测点SQ2，在第二追击辊道之前设置第三个检测点SQ3，当前一根钢管的尾部通过了SQ2接近开关，后一根钢管的头部还没有到达SQ3接近开关，则后一根钢管以追击速度运行；当前一根钢管的尾部通过了SQ2接近开关，后一根钢管的头部通过了SQ3接近开关，则前后钢管以跟随速度运行；设计2个追击辊道是为了实现辊道较长时缩短钢管头尾距离的粗追击，采用接近开关检测钢管头尾。接近开关的数量与追击辊道的数量、长度有关；如果有n个追击辊道，则接近开关数量为(n-2)个。
超声波探伤线钢管对接电气控制系统，为了跟随超声波探伤的速度，控制系统设置了1个模拟量输入模块，用于读取超声波探伤速度值；为实现计算、控制及显示，控制系统设计有可编程控制的CPU、人机界面HMI，并建立了整个系统的网络连接。
将距离的检测和控制转换成时间的测量和控制，使得控制系统的硬件设计简单易行，只需要少数检测开关，同时利用PLC的计算和计时功能，实现探伤机要求的无撞击精准跟踪。
如图2，软件编制的难点和关键点，就是如何把计时器的数值转换成实数计算的数值，并且结合检测开关信号，准确、及时地完成控制过程。
把关于距离的问题转换成关于时间的问题，是该方案设计的关键；把理论分析得出的结论，用PLC编制成应用软件，是该设计成功应用的难点。在追击时，两根钢管的相对距离是随时间变化且不确定的，更换生产规格后，会引发设备各参数的变化，如果要检测其相对距离，检测设备繁多，投资成本较高，并且实现较困难。
超声波探伤线钢管对接电气控制系统将不易检测的动态距离问题转换成时间问题，使用常规的PLC进行编程，充分开发PLC的计算功能、计时功能，使复杂问题简单化；而且在调整主机生产速度及更换生产规格后，不需要调整设备参数，系统通过软件设计实现了随动跟踪。

Claims (3)

1.一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统，其特征是：所述控制系统采用变频器来控制辊道电机，确保进人跟随区的钢管跟随运动，跟随区外的钢管追击运动。
2.根据权利要求1所述的一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统，其特征是：所述控制系统设置了1个模拟量输入模块，用于读取超声波探伤速度值；为实现计算、控制及显示，控制系统设计有可编程控制的CPU、人机界面HMI，并建立了整个系统的网络连接。
3.根据权利要求1所述的一种超声波探伤线钢管对接电气控制系统，其特征是：所述超声波探伤线钢管对接电气控制系统将不易检测的动态距离问题转换成时间问题，使用常规的PLC进行编程，充分开发PLC的计算功能、计时功能，使复杂问题简单化；而且在调整主机生产速度及更换生产规格后，不需要调整设备参数，系统通过软件设计实现了随动跟踪。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507286A (zh) * 2018-10-30 2019-03-22 中冶京诚工程技术有限公司 超声波探伤线钢管头尾无撞击追击控制方法及装置
CN112090971A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 宝山钢铁股份有限公司 一种钢管在线连续自动化生产的控制方法

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