CN111069298B - 穿孔机数字化控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿孔机数字化控制系统及方法，包括：数据采集单元、执行单元和显示单元分别与控制单元连接。数据采集单元用于穿孔机运行数据的采集并将采集到的运行数据发送给控制单元。显示单元用于从控制单元接收并显示运行数据。执行单元用于在控制单元的指令下控制穿孔机各部件的运行。本发明的穿孔机数字化控制系统及方法，可以实现设备状态数字化、轧制工艺过程数字化、设备运行和运动控制数字化、产品信息数字化、控制系统数字化、数字化数据的传输和存储共计六个方面的数字化。整个电气系统形成数据采集、系统控制、指令执行、信息显示的有机整体，便于及时掌握穿孔机的运行情况和产品的信息并进行自适应调整，提高成型毛管的质量。

Description

穿孔机数字化控制系统及方法

技术领域

本发明涉及无缝管轧制技术领域，尤其涉及一种穿孔机数字化控制系统及方法。

背景技术

穿孔机是热轧无缝钢管的第一道工序，通过穿孔机将实心圆坯轧制成空心圆坯，即，毛管，对毛管后续加工获得无缝钢管。一般地，穿孔机包括：管坯输送设备、推坯机、穿孔机主机、出口台、液压设备和稀油设备，使用时，管坯输送设备将原料实心圆坯输送至推坯机处，由推坯机将实心圆坯推入穿孔机主机中，由穿孔机主机中的轧辊、导板和顶头配合完成穿孔变形，穿孔后的毛管由出口台排出。液压设备用于向各设备提供驱动力，稀油设备用于稀释液压油向液压设备提供液压油。

承担主变形任务的穿孔机主机中，导板和顶头的受力处于被动无感知状态，仅轧辊可以通过主电机的传动装置输出扭矩值。轧辊、导板和顶头是生产工具，其工作状态以及是否需要更换依靠经验或产出的毛管质量来反应，无法实时获取穿孔机主机的工况，进而影响穿孔质量。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种穿孔机数字化控制系统及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种穿孔机数字化控制系统，所述穿孔机包括顺次连接的管坯输送设备、推坯机、穿孔机主机和出口台、以及用于向其它部件提供动力的液压设备和稀油设备，所述穿孔机数字化控制系统包括：控制单元、数据采集单元、执行单元和显示单元，所述数据采集单元、所述执行单元和所述显示单元分别与所述控制单元连接；所述数据采集单元，用于穿孔机运行数据的采集，并将采集到的运行数据发送给所述控制单元；所述显示单元，用于从所述控制单元接收并显示运行数据；所述执行单元，用于在所述控制单元的指令下控制穿孔机各部件的运行；所述数据单元包括：轧辊力传感器、导板力传感器和顶头力传感器，分别用于轧制力、导板力和顶头轴向力的检测；所述执行单元包括：伺服电机和减速齿轮箱，用于控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量。

在一种可能的设计中，所述控制单元包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器用于执行运动控制功能，所述第二控制器用于运行数据的收集和计算，所述第一控制器和所述第二控制器通过以太网连接。

在一种可能的设计中，穿孔机的供电回路中设置有智能电表，所述智能电表与所述控制单元连接，用于检测供电回路中的电流数据并上传至所述控制单元；所述控制单元中建立有电气易损件的工作监控数据库，用于实时记录电气易损件的已工作时间。

在一种可能的设计中，穿孔机的发热器件处设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制单元连接，用于检测发热器件的温度信息并将温度信息发送给所述控制单元；穿孔机的运动器件处设置有震动传感器，所述震动传感器与所述控制单元连接，用于检测运动器件的震动数据并将震动数据发送给所述控制单元；穿孔机的运行器件处设置有噪声传感器，所述噪声传感器与所述控制单元连接，用于检测发声器件处的噪声数据并将噪声数据发送给所述控制单元。

在一种可能的设计中，所述显示单元内显示工具和辅具的使用及库存信息、设备易损件的运行和库存信息、液压设备和稀油设备的液体信息、以及生产流程运行图谱。

在一种可能的设计中，顶头冷却箱处安装有视频摄像头，顶杆上设置有旋转装置，用于带动顶杆转动使所述视频摄像头拍摄到顶头各角度状况；和/或，顶杆抱辊处安装有视频摄像头，用于获取轧制过程中顶杆的甩动信息。

在一种可能的设计中，出口台的抱芯辊处设置有位移传感器和测力传感器，分别用于获取抱芯辊的位置和抱紧力测量。

在一种可能的设计中，坯料输送设备中设置有测温传感器和称重传感器，用于对原料进行适宜性预测。

在一种可能的设计中，出口台的出口处设置有毛管测量装置，用于获取毛管外径、壁厚、速度和中心偏差的测量。

第二方面，提供了一种穿孔机数字化控制方法，所述方法包括：

数据采集单元采集穿孔机运行数据，并将运行数据发送给控制单元，其中，包括：通过轧辊力传感器测量轧制力、通过导板力传感器测量导板力、通过顶头力传感器测量顶头轴向力，并将轧制力、导板力和顶头轴向力发送给控制单元；

控制单元根据运行数据向执行单元发送指令控制穿孔机各部件的运行，其中，包括：控制单元通过伺服电机和减速齿轮箱驱动轧辊、导板和顶杆运行，精确控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量；

控制单元向显示单元发送运行数据，显示单元向外显示运行数据。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的穿孔机数字化控制系统及方法，通过设置相互关联的数据采集单元、控制单元、显示单元和执行单元，可以实现设备状态数字化、轧制工艺过程数字化、设备运行和运动控制数字化、产品信息数字化、控制系统数字化、数字化数据的传输和存储共计六个方面的数字化。整个电气系统形成数据采集、系统控制、指令执行、信息显示的有机整体，便于及时掌握穿孔机的运行情况和产品的信息并进行自适应调整，实现穿孔机运行的数字化和智能化操控，提高成型毛管的质量。例如，通过对轧制力、压板力和顶头周向轴向力进行测量，并根据测量数据通过伺服电机和减速齿轮箱调整轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量，可以对毛管孔型进行精确控制，提高成型质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的轧辊上安装测力传感器的示意图；

图2为本发明一个实施例提供的导板上安装测力传感器的示意图；

图3为本发明一个实施例提供的顶杆上安装测力传感器的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

第一方面，本发明实施例提供了一种穿孔机数字化控制系统，穿孔机包括顺次连接的管坯输送设备、推坯机、穿孔机主机和出口台、以及用于向其它部件提供动力的液压设备和稀油设备。该穿孔机数字化控制系统包括：控制单元、数据采集单元、执行单元和显示单元，数据采集单元、执行单元和显示单元分别与控制单元连接。数据采集单元，用于穿孔机运行数据的采集，并将采集到的运行数据发送给控制单元。显示单元，用于从控制单元接收并显示运行数据。执行单元，用于在控制单元的指令下控制穿孔机各部件的运行。数据单元包括：轧辊力传感器、导板力传感器和顶头力传感器，分别用于轧制力、导板力和顶头轴向力的检测。执行单元包括：伺服电机和减速齿轮箱，用于控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量。

以下对本发明实施例提供的穿孔机数字化系统的工作原理及其有益效果进行说明：

通过设置数据采集单元采集穿孔机的运行数据，便于实时获悉穿孔机的运行状态，对各部件是否正常工作以及工况是否良好进行监测。通过设置控制单元和显示单元，能将实时的运行数据向工作人员进行展示，工作人员通过显示单元能够获取到所需信息，实时掌握穿孔机运行状态，以便于及时发现故障或者进行部件更换等。控制单元根据采集到的运行数据控制执行单元的运行，能够根据运行工况实时调整执行单元的运转，使穿孔机运行处于自动化操控状态，进而提高穿孔效果。具体地，在进行穿孔时，通过轧辊力传感器、导板力传感器和顶头力传感器，实时测量轧制力、导板力和顶头轴向力，控制单元根据测量数据，控制伺服电机运转，通过减速齿轮箱传动，控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量。通过采用伺服电机和减速齿轮箱，可以实现对轧辊、顶板和顶杆的精确控制，进而使成品毛管的对心效果较好，提高毛管质量。

可见，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统，通过设置相互关联的数据采集单元、控制单元、显示单元和执行单元，便于及时掌握穿孔机的运行情况和产品情况，并进行自适应调整，实现穿孔机运行的数字化和智能化操控，提高成型毛管的质量。例如，通过对轧制力、压板力和顶头周向轴向力进行测量，并根据测量数据通过伺服电机和减速齿轮箱调整轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量，可以对毛管孔型进行精确控制，提高成型质量。

可选地，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统中，控制单元包括第一控制器和第二控制器，第一控制器用于执行运动控制功能，第二控制器用于运行数据的收集和计算，第一控制器和第二控制器通过以太网连接。如此设置，提高系统的响应速度和运算能力。

具体地，第一控制器可以为一套为主PLC(PLC01)，PLC01采用S7-1500T系列CPU，该系列CPU属于全新的工艺型CPU，S7-1500 T-CPU无缝扩展了中高级PLC的产品线，在标准型/安全型CPU功能基础上，能够实现更多的运动控制功能。其主要作用为用于区域的自动化和运动控制，使得能够按照生产和工艺要求，正常、正确、准确地进行相应的有序动作。该PLC的运行快速性是必须被保障的以便于工艺控制的需求。第二控制器为另一套PLC(PLC02)，用于运行数据的采集和计算，以及电气系统和上游信息采集以便于传动装置、控制系统能更好的工作。

PLC中需要存储和显示的信息通过以太网传输至工程师站和HMI。HMI主要用于机组的数据设定、信息的显示和监控；工程师站用于程序的备份及维护，过程数据的显示及存储，该机安装有大容量的硬盘。在网络方面实现控制网和数据网分开，控制网用于 PLC至被控对象间的连接，数据网用于PLC间和PLC至工程师站间数据的交互，这样可以提升数据网数据交互的实时性以及数据网数据交互的稳定性，控制网和数据网使用不同的网段。控制网和数据网节点距离大于30米使用光纤，小于30米使用RJ45网线。光纤网络抗干扰能力优于RJ45网线，RJ45网线接线和施工很方便。

可选地，为了实现设备状态的数字化，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统中进行了如下设置，包括：

电能信息数字化：穿孔机的供电回路中设置有智能电表，智能电表与控制单元连接，用于检测供电回路中的电流数据并上传至控制单元；控制单元中建立有电气易损件的工作监控数据库，用于实时记录电气易损件的已工作时间。通过安装智能电表，可以对供电回路的电压、电流、谐波、功率、接地(有功和无功)进行检测，智能电表具备通讯功能，将检测到的数据发送给控制单元。通过记录电气易损件的工作时间，建立器件寿命预警，还可以对应设置器件库存信息记录，便于在电气易损件达到使用寿命时及时更换。进一步地，供电主回路中还可以设置有绝缘检测装置，检测到绝缘状况时立即报警并使穿孔机主机停止运行。

运行信息数字化：穿孔机的发热器件处设置有温度传感器，温度传感器与控制单元连接，用于检测发热器件的温度信息并将温度信息发送给控制单元。例如，在安装有滚动轴承、传动装置等发热器件的部位安装PT100热电阻测温元件，测温元件连接至温度巡检仪，温度信息被温度巡检仪传输至控制单元。

穿孔机的运动器件处设置有震动传感器，震动传感器与控制单元连接，用于检测运动器件的震动数据并将震动数据发送给控制单。例如，在伺服电机、轧辊、齿轮减速箱等处安装有震动传感器，测试是否发生震动，在震动异常时及时进行报警并停机。

穿孔机的运动器件处设置有噪声传感器，噪声传感器与控制单元连接，用于检测发声器件处的噪声数据并将噪声数据发送给控制单元。例如，在转动和回转机构处安装噪声传感器测量噪声数据，通过噪声数据判断该机构是否正常运转。

电气室和电控设备中安装温度检测，以便于电控设备工作在合理的工作环境中。

工具和辅具使用、库存信息化：建立离线工具和辅具信息库，使工具和辅具和原料及成品产生信息关联，以及产生成品对工具和辅具的平均消耗量；实时显示当前工具和辅具的使用时间及产生成品数量、预计寿命信息。

设备易损件设备运行和库存信息数字化：设备运行状态实时化，故障和报警信息实时显示、统计归档。根据更换频率建立易损件数据库，作为备件准备的提醒和在线件工作的预警。

流体信息数字化：液压设备油箱的液位、温度和液压设备主回路的压力实时数值接入控制单元，在HMI进行显示并建立相应的预警。稀油设备油箱的液位、温度和润滑接入点的的压力、流量实时数值接入控制单元，在HMI进行显示并建立相应的预警。

基于上述，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统还可以实现设备健康状态数字化，根据采集到的的信息建立设备健康状态评估系统。

可选地，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统中，还建立有轧制工艺过程数字化，包括：

轧辊、导板受力测量：如附图1所示在上轧辊压下的4个角分别安装测力传感器(即，上述的轧辊力传感器)，在下轧辊压上的4个角也分别安装测力传感器，这样在轧制时候知道轧制力在轧辊上的分布情况；如附图2所示在导板座的两侧安装测力传感器(即，上述的导板力传感器)，这样在轧制时候轧制力在导板上的分布情况将被检测。如附图3 所示，在顶杆尾部加装测力传感器(即，上述的顶杆力传感器)，检测顶头轧制时受力情况。在推坯液压缸的液压回路加装测力传感器。通过以上传感器可以建立起轧制时各部件的受力数据模型，轧制前根据坯料和成品建立轧制力数据模型，把实测值和理论值进行比对，初期时用实测值修正理论数据模型使其完善，完善后用实测值和理论值进行比对，设立轧制力报警系统，一旦受力超出偏差允许范围值触发报警，此时对应部件触发异常报警，需要停机人工检查进行确认。示例地，导致受力发生变化主要原因：轧辊打滑、轧辊磨损、轧辊粘钢、导板的磨损、导板粘钢、导板安装位置不当、顶头异常、卡钢，工作人员可以从上述故障方向进行检测。

顶头的适宜性智能判断：在顶头冷却箱前安装视频摄像头，穿孔完成后顶杆小车后退顶头处于冷却箱的冷却位，顶头属于轧制工具中更换频率最高的部件，在轧制较难轧品种时候一支顶头通常也就使用2个小时左右，常见问题为开裂、表面粘钢或者磨损。通过在顶头冷却箱的位置安装高清晰度的视频摄像头，顶头冷却好后在摄像头位置旋转一周，利用视频摄像头的成像技术，判断顶头表面是否有异常，异常时报警通知人工进行更换。对应地，顶杆上增加一套旋转装置，用于带动顶杆转动使视频摄像头拍摄到顶头各角度状况。举例来说，旋转机构可以是安装在顶杆上的环形外齿，并通过马达驱动环形外齿带动顶杆转动。可选地，顶杆抱辊处安装有视频摄像头，用于获取轧制过程中顶杆的甩动信息。

前滑智能判断：推坯机推坯至轧制位，主传动咬钢大电流无法在固定时间内建立且顶头受力较小，触发判断为前卡；通过安装在穿孔机出口测速仪判断毛管没有完成全部轧制或顶头受力突然变小，触发中卡或者尾卡。

三辊抱芯轧制过程位置和受力检测：出口台的抱芯辊处设置有位移传感器和测力传感器，分别用于获取抱芯辊的位置和抱紧力测量。轧机出口台抱芯辊位置和抱紧力数字化采集，在辊抱芯的液压缸中预制位移传感器，液压回路设置测力传感器。辊抱芯作为在轧制过程限制顶杆和毛管甩动的机构，对轧制后毛管质量有关键决定作用。在轧制过程使其可显示可记录。进一步地，在辊抱芯位置设置2个视频摄像头，用于在轧制时候判断毛管的甩动弧度，一旦甩动弧度超过允许阀值时，触动一个三辊位置超差的报警。此时系统提出对抱芯辊进行位置调整的参考建议。通过检测建立毛管的实时运行位置模型，但三辊位置缸不能正常工作时通过大打开的动作避免三辊装置被毛管冲击。

生产流程运行图谱：生产过程工艺动作建立时间图谱，时间图谱上示出有：推坯启动运行时间点、运行时间、停止时间点；轧制时间；出口台运输辊道上升至毛管位时间；顶杆小车回退启动运行时间点、运行时间、停止时间点；三棍拨料启动运行时间点、运行时间、停止时间点；顶头冷却时间；出口台运输辊道上升至顶杆位时间；顶杆小车前进至轧制位启动运行时间点、运行时间、停止时间点；三棍抱紧至顶杆位时间。生产流程图谱作为设备运行状况评估、节奏提升的依据。对于断续轧制的生产线，用于识别瓶颈、预测问题、记录违规实现流程的挖掘和效益持续提升。

可选地，本发明实施例中还给出了设备的数字化调整和运动控制数字化，包括：

轧制孔型调整数字化和实时化：孔型的正确性是保证产品质量的首要条件，轧制规格变化时需要对孔型进行改变，磨损时需要对孔型修正。孔型调整主要包含轧辊压下量、送进角以及导板的压入量和顶杆的前伸量，现有技术提供的调整机构多采用横速电机带大传动比的减速齿轮箱实现低速调整，在低速轴安装位置编码器的方式，编码器的安转是位置准确性的关键。这样的弊端为调整时需要较长工作时间，定位精度一般，定位精度要想提高只有速度降得更低或者使用变频器等手段进行速度调节。编码器安装在主机上靠近热辐射源头，较高的环境温度也会影响编码器的稳定和寿命。

本发明实施例采用伺服电机加小减速比的减速齿轮箱进行传动，伺服电机的尾部安装有绝对值编码器，伺服电机的控制原理是利用PID的控制技术实现位置的精确控制，这样不仅能缩短调整时间而且提高调整精度。伺服电机主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.01mm。进一步地，调整数字化可以通过伺服电机的扭矩实时监控调整机构的工作状态，当扭矩值大于设置限值，需要检修人员进行人工确认，同时触发报警信号。

高精度的数字化运动控制：本发明实施例中，对机械运动部件的位置、速度、加速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。对于加速度进行限制的运动规划产生梯形速度曲线。与现有技术一般采用交流变频或直流调速装置加位置编码器的控制模式相比，可以提高控制精度，缩短控制周期。举例来说，穿孔机一个轧制周期约30秒，顶杆小车往返运行周期约为9-10秒，轧制周期约占10秒，推坯、拨料等其它设备动作约占到10秒。本发明实施例的数字化运动控制在半个周期内，顶杆小车一次运动缩短1s，整个周期一个往返运动可以节约2秒。

可选地，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统还包括产品信息数字化，如下所示，包括：

坯料工艺数据采集：坯料输送设备中设置有测温传感器和称重传感器，用于对原料进行适宜性预测。不符合规格的原料将被剔除。

毛管信息数据化：出口台的出口处设置有毛管测量装置，用于获取毛管外径、壁厚、速度和中心偏差的测量，通过速度信息可以判断轧制是否出现异常，以保证穿孔机生产出满足工艺要求的毛管。同时，将实测数据和理论数据进行比较，建立实时预警，出现偏差时提醒工艺人员进行下一支毛管的工艺参数修正。

综上所述，本发明实施例提供的穿孔机数字化控制系统，可以实现设备状态数字化、轧制工艺过程数字化、设备运行和运动控制数字化、产品信息数字化、控制系统数字化、数字化数据的传输和存储共计六个方面的数字化。整个电气系统形成数据采集、系统控制、指令执行、信息显示的有机整体，便于及时掌握穿孔机的运行情况和产品的信息并进行自适应调整，实现穿孔机运行的数字化和智能化操控，提高成型毛管的质量。

第二方面，本发明实施例提供了一种穿孔机数字化控制方法，该方法包括：

数据采集单元采集穿孔机运行数据，并将运行数据发送给控制单元，其中，包括：通过轧辊力传感器测量轧制力、通过导板力传感器测量导板力、通过顶头力传感器测量顶头轴向力，并将轧制力、导板力和顶头轴向力发送给控制单元。

控制单元根据运行数据向执行单元发送指令控制穿孔机各部件的运行，其中，包括：控制单元通过伺服电机和减速齿轮箱驱动轧辊、导板和顶杆运行，精确控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量。

控制单元向显示单元发送运行数据，显示单元向外显示运行数据。

本发明实施例提供的穿孔机数字化控制方法，通过设置相互关联的数据采集单元、控制单元、显示单元和执行单元，便于及时掌握穿孔机的运行情况，并对运行情况进行自动调整，实现穿孔机运行的数字化和智能化操控，提高成型毛管的质量。例如，通过对轧制力、压板力和顶头周向轴向力进行测量，并根据测量数据通过伺服电机和减速齿轮箱调整轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量，可以对毛管孔型进行精确控制，提高成型质量。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (9)

1.一种穿孔机数字化控制系统，所述穿孔机包括顺次连接的管坯输送设备、推坯机、穿孔机主机和出口台、以及用于向其它部件提供动力的液压设备和稀油设备，其特征在于，所述穿孔机数字化控制系统包括：控制单元、数据采集单元、执行单元和显示单元，所述数据采集单元、所述执行单元和所述显示单元分别与所述控制单元连接；

所述数据采集单元，用于穿孔机运行数据的采集，并将采集到的运行数据发送给所述控制单元；

所述显示单元，用于从所述控制单元接收并显示运行数据；

所述执行单元，用于在所述控制单元的指令下控制穿孔机各部件的运行；

所述数据采集单元包括：轧辊力传感器、导板力传感器和顶头力传感器，分别用于轧制力、导板力和顶头轴向力的检测；

所述执行单元包括：伺服电机和减速齿轮箱，用于控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量；

所述穿孔机的供电回路中设置有智能电表，所述智能电表与所述控制单元连接，用于检测供电回路中的电流数据并上传至所述控制单元；

所述控制单元中建立有电气易损件的工作监控数据库，用于实时记录电气易损件的已工作时间。

2.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，所述控制单元包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器用于执行运动控制功能，所述第二控制器用于运行数据的收集和计算，

所述第一控制器和所述第二控制器通过以太网连接。

3.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，穿孔机的发热器件处设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制单元连接，用于检测发热器件的温度信息并将温度信息发送给所述控制单元；

穿孔机的运动器件处设置有震动传感器，所述震动传感器与所述控制单元连接，用于检测运动器件的震动数据并将震动数据发送给所述控制单元；

穿孔机的运动器件处设置有噪声传感器，所述噪声传感器与所述控制单元连接，用于检测发声器件处的噪声数据并将噪声数据发送给所述控制单元。

4.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，所述显示单元内显示工具和辅具的使用及库存信息、设备易损件的运行和库存信息、液压设备和稀油设备的液体信息、以及生产流程运行图谱。

5.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，顶头冷却箱处安装有视频摄像头，顶杆上设置有旋转装置，用于带动顶杆转动使所述视频摄像头拍摄到顶头各角度状况；和/或，

顶杆抱辊处安装有视频摄像头，用于获取轧制过程中顶杆的甩动信息。

6.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，出口台的抱芯辊处设置有位移传感器和测力传感器，分别用于获取抱芯辊的位置和抱紧力测量。

7.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，坯料输送设备中设置有测温传感器和称重传感器，用于对原料进行适宜性预测。

8.根据权利要求1所述的穿孔机数字化控制系统，其特征在于，出口台的出口处设置有毛管测量装置，用于获取毛管外径、壁厚、速度和中心偏差的测量。

9.一种穿孔机数字化控制方法，其特征在于，所述方法包括：

数据采集单元采集穿孔机运行数据，并将运行数据发送给控制单元，其中，包括：通过轧辊力传感器测量轧制力、通过导板力传感器测量导板力、通过顶头力传感器测量顶头轴向力，并将轧制力、导板力和顶头轴向力发送给控制单元；

智能电表检测供电回路中的电流数据并上传至控制单元，控制单元中建立有电气易损件的工作监控数据库，用于实时记录电气易损件的已工作时间；

控制单元根据运行数据向执行单元发送指令控制穿孔机各部件的运行，其中，包括：控制单元通过伺服电机和减速齿轮箱驱动轧辊、导板和顶杆运行，精确控制轧辊压下量和送进角、导板压入量以及顶杆的前伸量；

控制单元向显示单元发送运行数据，显示单元向外显示运行数据。

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