CN204536885U - 一种新型热扩生产工艺智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型热扩生产工艺智能控制系统，包括变频器，上位机，下位机，CP611通讯卡，UPS电源，红外测温传感器，接线电缆，油泵转数编码器，推管速度模块，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模块，可控硅冷却水温传感器，感应线圈冷却水温传感器，可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈冷却塔，感应线圈，油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油管，电磁换向阀和通讯电缆，所述的变频器和油泵组采用接线电缆连接。本实用新型通过上位机，下位机和HESPS软件的设置，有利于无缝钢管热扩工艺的智能化控制，提高生产效率，保障加工质量，便于市场推广和应用。
Description
技术领域
本实用新型属于钢铁冶金技术领域，涉及一种人工智能调控软件，应用于中频感应加热钢管扩径生产工序中工艺设计管理与过程控制的系统。
背景技术
热扩大口径无缝钢管是高附加值冶金产品，随着国民经济的高速发展，热扩无缝管市场需求越来越大。其主要用途为锅炉制造、电站建设、机械加工及建筑钢构、石油天然气输送、化工行业和压缩天然气等行业，外径大于400毫米的大口径无缝钢管消耗量约占无缝钢管的表观消费总量的4-5％。热扩设备为上世纪50年代德国发明，80年代中期以弯头推制机的机型由日本传入中国。至97年在中国得到改造完善取得知识产权，并定名为二步液压推进式扩管机，采用液压油缸顶管加中频感应线圈加热技术，全部采用人工操作，手动方式控制加热温度和推管速度。热扩比热轧工艺简单、设备投资少上马快，国内现有几百条生产线。由于热扩工艺理论研究较少，热扩壁厚难以控制，如针对成品壁厚采用估算法进行计算，就是扩径一道次按壁厚比例减壁0.2-1.5毫米，与实际偏差较大，存在热扩产品质量不稳定等技术难题。因此，我国热扩钢管技术急待提高与进步。
目前，德国SMS Meer研发出工艺系统，实现了中小口径无缝钢管生产热轧工序中工艺参数自动设计和过程自动控制，可以实现更小的壁厚与直径偏差，减少材料损失，但是在热扩工艺技术方面还没有应用。
因此，发明一种新型热扩生产工艺智能控制系统显得非常必要。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型热扩生产工艺智能控制系统，以解决热扩无缝钢管现有技术存在的热扩工艺技术落后，智能化程度低，产品质量不稳定的问题。一种新型热扩生产工艺智能控制系统，包括变频器，上位机，下位机，CP611通讯卡，UPS电源，红外测温传感器，接线电缆，油泵转数编码器，推管速度模块，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模块，可控硅冷却水温传感器，感应线圈冷却水温传感器，可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈冷却塔，感应线圈，油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油管，电磁换向阀和通讯电缆，所述的变频器和油泵组采用接线电缆连接；所述的变频器或者电磁换向阀通过采用接线电缆与下位机相连；所述的下位机或者CP5611通讯卡通讯电缆电缆依次连接，所述的下位机包括输入模块，电源模块和输出模块，所述的输出模块通过接线电缆依次与红外测温传感器，油泵转数编码器，推管速度模块，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模块，可控硅冷却水温传感器和感应线圈冷却水温传感器相连；所述的电源模块通过接线电缆与UPS电源相连；所述的输出模块通过电缆依次可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈冷却塔和感应线圈相连；所述的上位机包括HESPS软件，所述的上位机通过通信电缆与下位机相连；所述的油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油缸通过液压油管与电磁换向阀相连
所述的HESPS软件包括主界面模块，基本情况输入模块，实测数据输入模块，工具管理模块，质量预测模块，复杂计算模块，设备运行监控模块和动态曲线监测模块，所述的主界面模块设置在基本情况输入模块，实测数据输入模块，工具管理模块的上部，启动时首先进入的界面，在这个界面中选择其它模块的运行；所述的数据输入模块设置在基本情况输入模块和工具管理模块的中间，用于录入原管料的原始数据；所述的质量预测模块设置在复杂计算模块的上部，可以避免由于原料或工具错误的选择而造成废品，把企业损失降到最低；所述的设备运行监控模块设置在动态曲线监测模块的左侧，用于监控管理运作设备，保障生产和质量安全。
所述的下位机具体采用西门子S7-300PLC，装配方便，便于扩展和维修，控制可靠，有利于提高设备自动化。
所述的上位机具体采用触摸屏式西门子577工控机，操作方便，人机界面较好，运算能力强，适应用运作HESPS软件，提高智能化水平，保障扩管质量，提高生产效率。
所述的可控硅中频柜，电磁换向阀，变频器，可控硅冷却器和中频线圈水冷塔都与下位机的输出模块连接。
所述的红外测温传感器，油泵转数编码器，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，推管速度模块，油压传感器，电流检测模块，电压检测模块，可控硅水温传感器，感应线圈水温传感器通过接线电缆连接在下位机的输入模块。
所述的通讯电缆具体采用型号为PROFIBUS-D的通讯电缆，有利于提高通信质量。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于本实用新型的一种新型热扩生产工艺智能控制系统广泛应用于钢铁冶金技术领域。同时，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型HESPS软件的设置，操作简便，实用性强，有利于智能化控制扩管生产，效率高，质量保障好。
2.本实用新型的下位机的设置，装配方便，便于扩展和维修，控制可靠，有利于提高设备自动化。
3.本实用新型的上位机的设置，操作方便，人机界面较好，运算能力强，适应用运作HESPS软件，提高智能化水平，保障扩管质量，提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的HESPS软件结构示意图。
图中：
1-变频器，2-上位机，2111-主界面模块，2112-基本情况输入模块，2113-实测数据输入模块，2114-工具管理模块，2115-质量预测模块，2116-复杂计算模块，2117-设备运行监控模块，2118-动态曲线监测模块，3-下位机，31-输入模块，32-电源模块，33-输出模块，4-CP611通讯卡，5-UPS电源，6-红外测温传感器，7-接线电缆，8-油泵转数编码器，9-推管速度模块，10-液压缸前极限开关，11-液压缸后极限开关，12-油压传感器，13-电压检测模块，14-电流检测模块，15-可控硅冷却水温传感器，16-感应线圈冷却水温传感器，17-可控硅中频柜，18-可控硅冷却器，19-中频线圈冷却塔，20-感应线圈，21-油泵组，22-液压油箱，23-液压油缸，24-液压油管，25-电磁换向阀，26-通讯电缆。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
实施例：
如附图1和附图2所示
本实用新型提供一种新型热扩生产工艺智能控制系统，包括变频器1，上位机2，下位机3，CP611通讯卡4，UPS电源5，红外测温传感器6，接线电缆7，油泵转数编码器8，推管速度模块9，液压缸前极限开关10，液压缸后极限开关11，油压传感器12，电压检测模块13，电流检测模块14，可控硅冷却水温传感器15，感应线圈冷却水温传感器16，可控硅中频柜17，可控硅冷却器18，中频线圈冷却塔19，感应线圈20，油泵组21，液压油箱22，液压油缸23，液压油管24，电磁换向阀25和通讯电缆26，所述的变频器1和油泵组21采用接线电缆7连接；所述的变频器1或者电磁换向阀25通过采用接线电缆7与下位机3相连；所述的下位机3或者CP5611通讯卡4通讯电缆电缆7依次连接，所述的下位机3包括输入模块31，电源模块32和输出模块33，所述的输出模块31通过接线电缆7依次与红外测温传感器6，油泵转数编码器8，推管速度模块9，液压缸前极限开关10，液压缸后极限开关11，油压传感器12，电压检测模块13，电流检测模块14，可控硅冷却水温传感器15和感应线圈冷却水温传感器16相连；所述的电源模块32通过接线电缆7与UPS电源5相连；所述的输出模块33通过电缆依次可控硅中频柜17，可控硅冷却器18，中频线圈冷却塔19和感应线圈20相连；所述的上位机2包括HESPS软件211，所述的上位机通过通信电缆26与下位机3相连；所述的油泵组21，液压油箱22，液压油缸23，液压油缸24通过液压油管24与电磁换向阀25相连
所述的HESPS软件211包括主界面模块2111，基本情况输入模块2112，实测数据输入模块2113，工具管理模块2114，质量预测模块2115，复杂计算模块2116，设备运行监控模块2117和动态曲线监测模块2118，所述的主界面模块2111设置在基本情况输入模块2112，实测数据输入模块2113，工具管理模块2114的上部，启动时首先进入的界面，在这个界面中选择其它模块的运行；所述的数据输入模块2113设置在基本情况输入模块2112和工具管理模块2114的中间，用于录入原管料的原始数据；所述的质量预测模块2115设置在复杂计算模块2116的上部，可以避免由于原料或工具错误的选择而造成废品，把企业损失降到最低；所述的设备运行监控模块2117设置在动态曲线监测模块2118的左侧，用于监控管理运作设备，保障生产和质量安全。
所述的下位机2具体采用西门子S7-300PLC，装配方便，便于扩展和维修，控制可靠，有利于提高设备自动化。
所述的上位机3具体采用触摸屏式西门子577工控机，操作方便，人机界面较好，运算能力强，适应用运作HESPS软件31，提高智能化水平，保障扩管质量，提高生产效率。
所述的可控硅中频柜17，电磁换向阀25，变频器1，可控硅冷却器18和中频线圈水冷塔19都与下位机3的输出模块33连接。
所述的红外测温传感器6，油泵转数编码器8，液压缸前极限开关10，液压缸后极限开关11，推管速度模块9，油压传感器12，电流检测模块14，电压检测模块13，可控硅水温传感器15，感应线圈水温传感器16通过接线电缆7连接在下位机3的输入模块31。
所述的通讯电缆(26)具体采用型号为PROFIBUS-D的通讯电缆，有利于提高通信质量。
工作原理
本实用新型采用HESPS软件211实现对上位机2和下位机3数据的控制和管理，便于操作人员对生产加工的智能化控制，通过下位机1对执行设备的监控，实现了自动化生产，效率高，保障扩管质量。
利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，该新型热扩生产工艺智能控制系统包括变频器(1)，上位机(2)，下位机(3)，CP611通讯卡(4)，UPS电源(5)，红外测温传感器(6)，接线电缆(7)，油泵转数编码器(8)，推管速度模块(9)，液压缸前极限开关(10)，液压缸后极限开关(11)，油压传感器(12)，电压检测模块(13)，电流检测模块(14)，可控硅冷却水温传感器(15)，感应线圈冷却水温传感器(16)，可控硅中频柜(17)，可控硅冷却器(18)，中频线圈冷却塔(19)，感应线圈(20)，油泵组(21)，液压油箱(22)，液压油缸(23)，液压油管(24)，电磁换向阀(25)和通讯电缆(26)，所述的变频器(1)和油泵组(21)采用接线电缆(7)连接；所述的变频器(1)或者电磁换向阀(25)通过采用接线电缆(7)与下位机(3)相连；所述的下位机(3)或者CP5611通讯卡(4)通讯电缆电缆(7)依次连接，所述的下位机(3)包括输入模块(31)，电源模块(32)和输出模块(33)，所述的输出模块(31)通过接线电缆(7)依次与红外测温传感器(6)，油泵转数编码器(8)，推管速度模块(9)，液压缸前极限开关(10)，液压缸后极限开关(11)，油压传感器(12)，电压检测模块(13)，电流检测模块(14)，可控硅冷却水温传感器(15)和感应线圈冷却水温传感器(16)相连；所述的电源模块(32)通过接线电缆(7)与UPS电源(5)相连；所述的输出模块(33)通过电缆依次可控硅中频柜(17)，可控硅冷却器(18)，中频线圈冷却塔(19)和感应线圈(20)相连；所述的上位机(2)包括HESPS软件(211)，所述的上位机通过通信电缆(26)与下位机(3)相连；所述的油泵组(21)，液压油箱(22)，液压油缸(23)，液压油缸(24)通过液压油管(24)与电磁换向阀(25)相连。
2.如权利要求1所述的新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，所述的HESPS软件(211)包括主界面模块(2111)，基本情况输入模块(2112)，实测数据输入模块(2113)，工具管理模块(2114)，质量预测模块(2115)，复杂计算模块(2116)，设备运行监控模块(2117)和动态曲线监测模块(2118)，所述的主界面模块(2111)是启动时首先进入的界面，在这个界面中选择其它模块的运行；所述的数据输入模块(2113)设置在基本情况输入模块(2112)和工具管理模块(2114)的中间，用于录入原管料的原始数据；所述的质量预测模块(2115)设置在复杂计算模块(2116)的上部，可以避免由于原料或工具错误的选择而造成废品，把企业损失降到最低；所述的设备运行监控模块(2117)设置在动态曲线监测模块(2118)的左侧，用于监控管理运作设备，保障生产和质量安全。
3.如权利要求1所述的新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，所述的下位机(3)具体采用西门子S7-300PLC。
4.如权利要求1所述的新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，所述的上位机(2)具体采用触摸屏式西门子577工控机。
5.如权利要求1所述的新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，所述的可控硅中频柜(17)，电磁换向阀(25)，变频器(1)，可控硅冷却器(18)和中频线圈水冷塔(19)都与下位机(3)的输出模块(33)连接。
6.如权利要求1所述的新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，所述的红外测温传感器(6)，油泵转数编码器(8)，液压缸前极限开关(10)，液压缸后极限开关(11)，推管速度模块(9)，油压传感器(12)，电流检测模块(14)，电压检测模块(13)，可控硅水温传感器(15)，感应线圈水温传感器(16)通过接线电缆(7)连接在下位机(3)的输入模块(31)。
7.如权利要求1所述的新型热扩生产工艺智能控制系统，其特征在于，所述的通讯电缆(26)具体采用型号为PROFIBUS-D的通讯电缆。
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| CN105759762A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-13 | 东莞市桢诚网络科技有限公司 | 车间设备智能管理方法 |
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