CN115430747A - 压槽机智能控制系统及管件压槽作业方法 - Google Patents

压槽机智能控制系统及管件压槽作业方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了压槽机智能控制系统及管件压槽作业方法，系统用于对管件的压槽作业进行智能监控，包括智能显示模块、中控模块、监控模块和通讯模块，通讯模块包括第一通讯模块和第二通讯模块，智能显示模块与中控模块之间通过第一通讯模块通信连接，中控模块与监控模块之间通过第二通讯模块通信连接，监控模块包括检测模块、驱动模块和处理模块，检测模块用于检测管件及压槽机的状态，处理模块用于对检测模块采集到的信号进行处理，驱动模块用于对管件及压槽机的状态进行调整。本发明提供的压槽机智能控制系统，操作方便，节省人力，可以实现对管件压槽作业的实时监测和控制，能在管件压槽作业中自动调节管件和压槽机状态，适合流水作业。

Description

压槽机智能控制系统及管件压槽作业方法
技术领域
本发明涉及管件压槽技术领域，尤其涉及压槽机智能控制系统及管件压槽作业方法。
背景技术
管件压槽作业中，不仅要完成对管口的压槽、管口压槽后喇叭口的校形，为防止管口在连接时出现密封不严的状况，还要对槽口倾斜度进行校正、对管口斜度超差进行平口，因此在压槽作业中需要对压槽机和管件的状态进行不断地调整，以加工出合格的压槽管件。现有的管件在压槽时需要靠人工进行压槽监控，不能自动地对压槽作业进行及时有效的调控，压槽作业容易出错，造成了不必要的经济损失。因此亟需一种稳定可靠的能替代人工监控的智能压槽系统。
发明内容
针对目前人工管件压槽的缺陷，本发明旨在提供一种操作维护方便、劳动强度低、工作效率高、适合流水作业的压槽机控制系统及管件压槽作业方法以解决上述问题。
第一方面，本发明提供了压槽机智能控制系统，用于对管件的压槽作业进行智能监控，包括智能显示模块、中控模块、监控模块和数据采集通讯模块，该数据采集通讯模块包括第一通讯模块和第二通讯模块，智能显示模块与中控模块之间通过第一通讯模块通信连接，中控模块与监控模块之间通过第二通讯模块通信连接，智能显示模块在中控模块的控制下对管件及压槽机的状态进行显示，监控模块包括检测模块、驱动模块和处理模块，检测模块包括若干传感器，用于检测管件及压槽机的状态，处理模块包括若干处理器，用于对检测模块采集到的信号进行处理，驱动模块包括若干驱动器，在中控模块的控制下用于对管件及压槽机的状态进行调整。
进一步地，检测模块包括水平度传感器、垂直度传感器、位移传感器和激光传感器，水平度传感器用于检测管件的水平度，垂直度传感器用于检测管件的垂直度，激光传感器用于检测管件是否位于操作台上，位移传感器用于检测压槽机凸轮组件的下压距离。
进一步地，驱动模块包括工位传送电机驱动器、主轴电机驱动器、油缸电机驱动器及托辊电机驱动器，工位传送电机驱动器用于控制管件在操作台上的移动，主轴电机驱动器用于控制压槽机凹轮的转动，油缸电机驱动器用于控制压槽机凸轮组件的下压，凹轮和凸轮组件相配合实现管件的压槽。
进一步地，驱动模块中的各驱动器分别耦接有继电器，中控模块通过控制各继电器实现对各驱动器启闭的控制。
进一步地，处理模块包括位移采集处理器、水平度采集处理器、垂直度采集处理器和激光采集处理器。
进一步地，中控模块包括PLC控制器(可编程逻辑控制器)和存储模块，PLC控制器用于对智能显示模块和监控模块进行控制，存储模块中存储有进行压槽作业的各项参数数据。
进一步地，第一通讯模块和第二通讯模块均采用RS485总线，智能显示模块选用液晶显示屏。
第二方面，本发明还提供了利用上述压槽机智能控制系统的管件压槽作业方法，包括如下步骤：
步骤S1：检测管件是否已经放置于操作台上，并基于检测结果控制工位传送电机驱动器是否开始工作；
步骤S2：检测管件的水平度和垂直度，并基于检测结果控制托辊电机驱动器是否开始工作；
步骤S3：测量凸轮组件的下压距离，并基于测量结果控制油缸电机驱动器和主轴电机驱动器是否开始工作，最终完成管件压槽。
进一步地，步骤S1具体为：使用激光传感器检测管件是否已经放置于操作台上，激光采集处理器将激光传感器采集到的信号进行处理，并将处理后的信号经过第二通讯模块传递给中控模块，中控模块对管件是否已经放置于操作台上进行判断，若检测到管件未放置于操作台上，中控模块控制工位传送电机驱动器开始工作，以将管件传输至操作台上，直至检测到管件已经放置于操作台上，并将结果经过第一通讯模块传递给智能显示模块显示出来。
进一步地，步骤S2具体为：使用水平度传感器和垂直度传感器对管件进行检测，水平度采集处理器和垂直度采集处理器分别对水平度传感器和垂直度传感器采集到的信号进行处理，通过第二通讯模块将处理后的信号传输给中控模块，PLC控制器将处理后的信号所代表的数据与存储模块内储存的数据进行比较和判断，若比较结果不一致，则由中控模块控制托辊电机驱动器工作，对管件的水平度和垂直度进行调整，直至比较结果一致；若比较结果一致，则判断为管件放置的水平度和垂直度符合压槽作业的要求，并在智能显示模块上显示管件水平度和垂直度调整已完成。
进一步地，步骤S3具体为：中控模块控制油缸电机驱动器工作以使压槽机的凸轮组件开始下压，同时，使用位移传感器测量凸轮组件的下压距离，位移采集处理器将位移传感器采集到的信号进行处理，通过第二通讯模块将处理后的信号传递给中控模块，PLC控制器将处理后的信号所代表的数据与存储模块内储存的下压距离数据进行比较，若比较结果不一致，则中控模块控制油缸电机驱动器继续工作，对凸轮组件的下压距离进行调整，直至比较结果一致，当比较结果一致后，中控模块控制主轴电机驱动器开始工作以使凹轮开始旋转，在凹轮与凸轮组件的配合下，完成管件的压槽作业，随后在智能显示模块上显示管件压槽已完成。
本发明的有益效果包括但不限于如下技术效果：
(1)本发明的压槽机智能控制系统操作方便，劳动强度低，工作效率高，可以实现对压槽作业的实时监测和作业控制，能在压槽作业中自动调节管件和压槽机状态，适合流水作业；
(2)本发明的压槽机智能控制系统中，监控模块和第二通讯模块可以为多套，各硬件模块间采用RS485总线通信，信号传输距离长，可以实现一个主机带多个从机，以便更好地适应工况环境。
附图说明
图1为本发明压槽机智能控制系统的结构示意图；
图2为利用本发明压槽机智能控制系统的管件压槽作业方法流程图；
图3为管件压槽作业方法中检测管件是否放置于操作台上的流程图；
图4为管件压槽作业方法中检测管件的水平度和垂直度的流程图；
图5为管件压槽作业方法中压槽机对管件进行压槽的流程图。
其中：10、智能运算显示模块；20、中控模块；21、PLC控制器；22、存储模块；30、监控模块；31、检测模块；311、水平度传感器；312、垂直度传感器；313、位移传感器；314、激光传感器；32、驱动模块；33、处理模块；331、位移采集处理器；332、水平度采集处理器；333、垂直度采集处理器；334、激光采集处理器；41、第一通讯模块；42、第二通讯模块。
具体实施方式
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1所示，本发明提供了压槽机智能控制系统，用于对管件的压槽作业进行智能监控，包括智能运算显示模块10、中控模块20、监控模块30和数据采集通讯模块，该数据采集通讯模块包括第一通讯模块41和第二通讯模块42，所述智能运算显示模块10与所述中控模块20之间通过第一通讯模块41通信连接，所述中控模块20与所述监控模块30之间通过第二通讯模块42通信连接，所述第一通讯模块41和第二通讯模块42均选用RS485总线，所述智能运算显示模块10在中控模块20的控制下对管件和压槽机状态进行显示。
所述中控模块20包括PLC控制器21和存储模块22，所述PLC控制器21用于对所述智能运算显示模块10和监控模块30进行控制，所述存储模块22中存储有进行压槽作业的各项参数，所述智能运算显示模块10选用液晶显示屏。
所述监控模块30包括检测模块31、驱动模块32和处理模块33，所述检测模块31包括水平度传感器311、垂直度传感器312、位移传感器313和激光传感器314，所述水平度传感器311用于检测管件的水平度，所述垂直度传感器312用于检测管件的垂直度，所述激光传感器314用于检测管件是否位于操作台上。所述处理模块33包括位移采集处理器331、水平度采集处理器332、垂直度采集处理器333和激光采集处理器334，分别用于对检测模块31采集到的信号进行处理。所述驱动模块32包括工位传送电机驱动器、主轴电机驱动器、油缸电机驱动器和托辊电机驱动器，所述工位传送电机驱动器用于控制管件在操作台上的移动，主轴电机驱动器用于控制压槽机凹轮的转动，油缸电机驱动器用于控制压槽机凸轮组件的下压，凹轮和凸轮组件相配合实现管件的压槽。所述驱动模块32中的各驱动器分别耦接有继电器，所述中控模块20通过控制各继电器实现对各驱动器启闭的控制。
参照图2-5，利用上述压槽机智能控制系统的管件压槽作业方法包括以下步骤：
S1，检测管件是否已经放置于操作台上，并基于检测结果控制工位传送电机驱动器是否开始工作，具体地，使用激光传感器314检测管件是否已经放置于操作台上，激光采集处理器334将激光传感器314采集到的信号进行处理，并将处理后的信号经过第二通讯模块42传递给中控模块20，中控模块20对管件是否已经放置于操作台上进行判断，若检测到管件未放置于操作台上，中控模块20控制工位传送电机驱动器开始工作，以将管件传输至操作台上，直至检测到管件已经放置于操作台上，并将结果经过第一通讯模块41传递给智能运算显示模块10显示出来。
S2，检测管件的水平度和垂直度，并基于检测结果控制托辊电机驱动器是否开始工作，具体地，使用水平度传感器311和垂直度传感器312对管件进行检测，水平度采集处理器332和垂直度采集处理器333分别对水平度传感器311和垂直度传感器312采集到的信号进行处理，通过第二通讯模块42将处理后的信号传输给中控模块20，PLC控制器21将处理后的信号所代表的数据与存储模块22内储存的数据进行比较和判断，若比较结果不一致，则由中控模块20控制托辊电机驱动器工作，对管件的水平度和垂直度进行调整，直至比较结果一致；若比较结果一致，则判断为管件放置的水平度和垂直度符合压槽作业的要求，并在智能运算显示模块10上显示管件水平度和垂直度调整已完成。
S3，测量凸轮组件的下压距离，并基于测量结果控制油缸电机驱动器和主轴电机驱动器是否开始工作，最终完成管件压槽，具体地，中控模块20控制油缸电机驱动器工作以使压槽机的凸轮组件开始下压，同时，使用位移传感器313测量凸轮组件的下压距离，位移采集处理器331将位移传感器313采集到的信号进行处理，通过第二通讯模块42将处理后的信号传递给中控模块20，PLC控制器21将处理后的信号所代表的数据与存储模块22内储存的下压距离数据进行比较，若比较结果不一致，则中控模块20控制油缸电机驱动器继续工作，对凸轮组件的下压距离进行调整，直至比较结果一致，当比较结果一致后，中控模块20控制主轴电机驱动器开始工作以使凹轮开始旋转，在凹轮与凸轮组件的配合下，完成管件的压槽作业，随后在智能运算显示模块10上显示管件压槽已完成。
在上述管件压槽作业方法中，中控模块20通过将各传感器采集到的信号所代表的数据与存储模块22中存储的各参数数据进行比较和判断，合理地控制各驱动器的启闭，从而使压槽作业中的管件和压槽机处于一种动态平衡，以此提高被压槽管件成品的合格率。
在其他实施例中，压槽机智能控制系统中的监控模块30和第二通讯模块42不限于一套，可以为多套，可根据压槽机的个数和监控需求进行合理增加。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.压槽机智能控制系统，用于对管件的压槽作业进行智能监控，其特征在于，包括智能运算显示模块(10)、中控模块(20)、监控模块(30)和数字采集通讯模块，所述数字采集通讯模块包括第一通讯模块(41)和第二通讯模块(42)，所述智能运算显示模块(10)与所述中控模块(20)之间通过第一通讯模块(41)通信连接，所述中控模块(20)与所述监控模块(30)之间通过第二通讯模块(42)通信连接，所述智能运算显示模块(10)在中控模块(20)的控制下对管件及压槽机的状态进行显示，所述监控模块(30)包括检测模块(31)、驱动模块(32)和处理模块(33)，所述检测模块(31)包括若干传感器，用于检测管件及压槽机的状态，处理模块(33)包括若干处理器，用于将检测模块(31)采集到的信号进行处理，所述驱动模块(32)包括若干驱动器，在中控模块(20)的控制下用于对管件及压槽机的状态进行调整。
2.根据权利要求1所述的压槽机智能控制系统，其特征在于，所述检测模块(31)包括水平度传感器(311)、垂直度传感器(312)、位移传感器(313)和激光传感器(314)，所述水平度传感器(311)用于检测管件的水平度，所述垂直度传感器(312)用于检测管件的垂直度，所述激光传感器(314)用于检测管件是否位于操作台上，所述位移传感器(313)用于检测压槽机凸轮组件的下压距离。
3.根据权利要求2所述的压槽机智能控制系统，其特征在于，所述驱动模块(32)包括工位传送电机驱动器、主轴电机驱动器、油缸电机驱动器及托辊电机驱动器，所述工位传送电机驱动器用于控制管件在操作台上的移动，主轴电机驱动器用于控制压槽机凹轮的转动，油缸电机驱动器用于控制压槽机凸轮组件的下压，凹轮和凸轮组件相配合实现管件的压槽。
4.根据权利要求3所述的压槽机智能控制系统，其特征在于，所述驱动模块(32)中的各驱动器分别耦接有继电器，所述中控模块(20)通过控制各继电器实现对各驱动器启闭的控制。
5.根据权利要求4所述的压槽机智能控制系统，其特征在于，所述处理模块(33)包括位移采集处理器(331)、水平度采集处理器(332)、垂直度采集处理器(333)和激光采集处理器(334)。
6.根据权利要求5所述的压槽机智能控制系统，其特征在于，所述中控模块(20)包括PLC控制器(21)和存储模块(22)，所述PLC控制器(21)对所述智能运算显示模块(10)和监控模块(30)进行控制，所述存储模块(22)中存储有进行压槽作业的各项参数数据。
7.根据权利要求6所述的压槽机智能控制系统，其特征在于，所述第一通讯模块(41)和第二通讯模块(42)均为RS485总线，所述智能运算显示模块(10)选用液晶显示屏。
8.利用如权利要求6或7所述的压槽机智能控制系统进行管件压槽作业的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：检测管件是否已经放置于操作台上，并基于检测结果控制工位传送电机驱动器是否开始工作；
步骤S2：检测管件的水平度和垂直度，并基于检测结果控制托辊电机驱动器是否开始工作；
步骤S3：测量凸轮组件的下压距离，并基于测量结果控制油缸电机驱动器和主轴电机驱动器是否开始工作，最终完成管件压槽。
9.根据权利要求8所述的管件压槽作业的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：使用激光传感器(314)检测管件是否已经放置于操作台上，激光采集处理器(334)将激光传感器(314)采集到的信号进行处理，并将处理后的信号经过第二通讯模块(42)传递给中控模块(20)，中控模块(20)对管件是否已经放置于操作台上进行判断，若检测到管件未放置于操作台上，中控模块(20)控制工位传送电机驱动器开始工作，以将管件传输至操作台上，直至检测到管件已经放置于操作台上，并将结果经过第一通讯模块(41)传递给智能运算显示模块(10)显示出来。
10.根据权利要求8所述的管件压槽作业的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：使用水平度传感器(311)和垂直度传感器(312)对管件进行检测，水平度采集处理器(332)和垂直度采集处理器(333)分别对水平度传感器(311)和垂直度传感器(312)采集到的信号进行处理，通过第二通讯模块(42)将处理后的信号传输给中控模块(20)，PLC控制器(21)将处理后的信号所代表的数据与存储模块(22)内储存的数据进行比较和判断，若比较结果不一致，则由中控模块(20)控制托辊电机驱动器工作，对管件的水平度和垂直度进行调整，直至比较结果一致；若比较结果一致，则判断为管件放置的水平度和垂直度符合压槽作业的要求，并在智能运算显示模块(10)上显示管件水平度和垂直度调整已完成。
11.根据权利要求8所述的管件压槽作业的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：中控模块(20)控制油缸电机驱动器工作以使压槽机的凸轮组件开始下压，同时，使用位移传感器(313)测量凸轮组件的下压距离，位移采集处理器(331)将位移传感器(313)采集到的信号进行处理，通过第二通讯模块(42)将处理后的信号传递给中控模块(20)，PLC控制器(21)将处理后的信号所代表的数据与存储模块(22)内储存的下压距离数据进行比较，若比较结果不一致，则中控模块(20)控制油缸电机驱动器继续工作，对凸轮组件的下压距离进行调整，直至比较结果一致，当比较结果一致后，中控模块(20)控制主轴电机驱动器开始工作以使凹轮开始旋转，在凹轮与凸轮组件的配合下，完成管件的压槽作业，随后在智能运算显示模块(10)上显示管件压槽已完成。
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