一種鋼管自動成型機控制系統，核心采用的是西門子S7300系列的PLC，該系統運行良好，成型質量和效率能達到國外同類產品水平，較好地滿足鋼管行業的包裝需要，控制系統采用現場總線技術，具有較強的擴展性，可以方便地增加具有PROFlBUS-DP接口的設備，系統還可以通過TCP/IP協議和網絡數據庫功能向上級計算提供數據服務，為實現企業的信息化管理提供有利條件。
Control system of automatic steel tube forming machine
A pipe automatic molding machine control system, the core is used in the SIEMENS S7300 series PLC, the system runs well, the forming quality and efficiency can reach the level of similar foreign products, to better meet the packaging needs of the steel industry, control system based on fieldbus technology, strong expansibility, can easily increase with PROFlBUS-DP interface the equipment system can also provide data services to the calculation by TCP/IP protocol and network database functions, provide favorable conditions for the implementation of enterprise information management.
【技術實現步驟摘要】
一種鋼管自動成型機控制系統
本專利技術涉及一種鋼管自動成型機控制系統，適用于機械領域。
技術介紹
鋼管的六角形包裝具有形狀穩定，堆放時受力面大，整齊美觀，經濟易行等諸多優點，在實際生產中被大多數廠家采用。目前全自動的鋼管六角形成型打捆設備主要從國外引進，因此這方面的研究對于取代進口具有很重要的意義。鋼管成型的過程分成幾個步驟：單根鋼管對齊，一層鋼管準備，電磁吊搬運管層到成型料框，成捆輸出至打捆工位，打捆，稱重，鋼管捆人庫。鋼管到達對齊工位后，對齊輥道轉動，對齊到位傳感器檢測到鋼管時，對齊完成，撥料機構將鋼管撥到屯管工位(斜臺架)上，鋼管靠自身重量滾動到擋塊處，同時對鋼管計數，當屯管位的鋼管數量累計到預設值時，擋塊下降，屯管位的鋼管繼續滾動到起吊工位(可抬乎的斜臺架)上，待鋼管全部轉移到起吊臺上后，屯管位的擋塊抬起，開始為下一層屯管，同時起吊臺抬起，層管準備完畢，電磁吊取料機構將準備好的一層鋼管搬運到成型料框上；如果整捆成型未完成，料框豎直位量調整機構調整好接料位置，否則，調整機構將成型料框下降到底，捆運輸車將它運到打捆位打捆，打捆結束后，管捆稱重，送人倉庫。
技術實現思路
本專利技術提出了一種鋼管自動成型機控制系統，系統運行良好，成型質量和效率能達到國外同類產品水平，較好地滿足鋼管行業的包裝需要，控制系統采用現場總線技術，具有較強的擴展性，可以方便地增加具有PROFlBUS-DP接口的設備，系統還可以通過TCP/IP協議和網絡數據庫功能向上級計算提供數據服務，為實現企業的信息化管理提供有利條件。本專利技術所采用的技術方案是：所述控制系統核心采用的是西門子S7300系列的PLC，主站PLC一方面協調各個從站協同工作，一方面對液壓伺服系統進行控制，從站1和從站2是兩個分布式IO，負責響應操作終端的輸入和傳感器的輸入以及到各執行元件的輸出，上位機和PLC之間通過PROFIBUSPD協議或者MPI協議進行通訊，上位機通過MOXA擴展卡分別和銘牌打印機、報表打印機、稱重儀表相連。所述上位機監控軟件采用BORLAND公司的DEL-PHl6.0而開發的，可以運行在windowsNT/2000/XP操作系統上,系統功能完善，界面友好，穩定可靠,系統采用模塊化、接口化的開放式設計，有較好的可擴展性。上位機監控軟件可以對系統的所有狀態進行實時監控，包括傳感器的狀態、工作狀態，當出現故障，傳感器不能正常工作或者系統通訊不暢時，系統可以對異常情況進行診斷和分析，并提示用戶采取相應的措施。系統需要的參數有：鋼管參數、成型參數、軟件運行配置參數，這些參數使得系統有較好的靈活性和通用性，上位機根據前面提出的六角成型的數學模型把相關參數轉換成便于PLC程序直接使用的數據，如鋼管的層數、每層的管數。打捆完成后，系統將打捆的信息保存到數據庫中，這樣就可以對生產記錄進行統計、查詢、生成報表、打印報表等處理，同時可以將每l捆鋼管的信息打印成銘牌，附在成品捆上。此功能包括權限管理、密碼管理，操作人員在登錄界面中正確地輸入姓名和密碼后進人程序，數據庫中保留每個操作人員的操作記錄，這樣為職工考勤和鋼管的質量管理提供客觀依據。所述PLC軟件用西門子STEP7軟件編寫，程序設計采用了模塊化方法，將控制功能細分成子功能塊；對于相同或相似的控制對象，建立受控對象的通用控制模型，對應不同的數據塊，如控制電磁吊水平運動和豎直運動的兩組液壓缸，它們的控制方式是一樣的，只是位移和速度不相同，因此可以用一個通用模型來控制。為了提高成型機的工作效率，系統采用順序動作模式和并行模式相結合的控制方式，電磁吊取放鋼管的過程和準備下一層鋼管的過程可以同時進行，成型完畢后，捆運輸車將鋼管輸出至打捆工位，打捆完畢后再返回，在這個過程中，成型機可以準備下一捆鋼管的成型。本專利技術的有益效果是：該控制系統系統運行良好，成型質量和效率能達到國外同類產品水平，較好地滿足鋼管行業的包裝需要，控制系統采用了現場總線技術，具有較強的擴展性，可以方便地增加具有PROFlBUS-DP接口的設備，系統還可以通過TCP/IP協議和網絡數據庫功能向上級計算提供數據服務，為實現企業的信息化管理提供有利條件。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本專利技術的系統控制的總體框圖。圖2是本專利技術的系統控制流程圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，控制系統核心采用的是西門子S7300系列的PLC，主站PLC一方面協調各個從站協同工作，一方面對液壓伺服系統進行控制，從站1和從站2是兩個分布式IO，負責響應操作終端的輸入和傳感器的輸入以及到各執行元件的輸出，上位機和PLC之間通過PROFIBUSPD協議或者MPI協議進行通訊，上位機通過MOXA擴展卡分別和銘牌打印機、報表打印機、稱重儀表相連。上位機監控軟件采用BORLAND公司的DEL-PHl6.0而開發的，可以運行在windowsNT/2000/XP操作系統上,系統功能完善，界面友好，穩定可靠，系統采用模塊化、接口化的開放式設計，有較好的可擴展性。上位機監控軟件可以對系統的所有狀態進行實時監控，包括傳感器的狀態、工作狀態，當出現故障，傳感器不能正常工作或者系統通訊不暢時，系統可以對異常情況進行診斷和分析，并提示用戶采取相應的措施。系統需要的參數有：鋼管參數、成型參數、軟件運行配置參數，這些參數使得系統有較好的靈活性和通用性，上位機根據前面提出的六角成型的數學模型把相關參數轉換成便于PLC程序直接使用的數據，如鋼管的層數、每層的管數。打捆完成后，系統將打捆的信息保存到數據庫中，這樣就可以對生產記錄進行統計、查詢、生成報表、打印報表等處理，同時可以將每l捆鋼管的信息打印成銘牌，附在成品捆上。此功能包括權限管理、密碼管理，操作人員在登錄界面中正確地輸入姓名和密碼后進人程序，數據庫中保留每個操作人員的操作記錄，這樣為職工考勤和鋼管的質量管理提供客觀依據。如圖2，PLC軟件用西門子STEP7軟件編寫，程序設計采用了模塊化方法，將控制功能細分成子功能塊；對于相同或相似的控制對象，建立受控對象的通用控制模型，對應不同的數據塊，如控制電磁吊水平運動和豎直運動的兩組液壓缸，它們的控制方式是一樣的，只是位移和速度不相同，因此可以用一個通用模型來控制。為了提高成型機的工作效率，系統采用順序動作模式和并行模式相結合的控制方式，電磁吊取放鋼管的過程和準備下一層鋼管的過程可以同時進行，成型完畢后，捆運輸車將鋼管輸出至打捆工位，打捆完畢后再返回，在這個過程中，成型機可以準備下一捆鋼管的成型。為了提高系統穩定性和響應速度，系統對每個液壓缸分別進行PID控制，液壓缸、位移傳感器、模擬量輸入輸入模塊、PID控制器以及比例電磁閥構成一個位置控制環，液壓位置伺服系統在控制結構上是一個包含振蕩環節的I型系統，PID控制器的引入使得系統多了一個積分環節，系統變成Ⅱ型系統，系統的穩態誤差減小，兩個缸的同步主要根據一個基于規則的比較算法來實現，當油缸出現同步誤差時，系統根據誤差大小和誤差的變化量，用比較算法得出一個位移設定的調整量，并根據調整量，對理想的位移設定值進行修正，位移超前的回路，設定值減小一個調整董；位移滯后的，設定值加上一個調整量，這樣修正后，兩個回路再分別進行PI本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鋼管自動成型機控制系統，其特征是：所述控制系統核心采用的是西門子S7300系列的PLC，主站PLC一方面協調各個從站協同工作，一方面對液壓伺服系統進行控制，從站1和從站2是兩個分布式IO，負責響應操作終端的輸入和傳感器的輸入以及到各執行元件的輸出，上位機和PLC之間通過PROFIBUS?PD協議或者MPI協議進行通訊，上位機通過MOXA擴展卡分別和銘牌打印機、報表打印機、稱重儀表相連。
【技術特征摘要】
1.一種鋼管自動成型機控制系統，其特征是：所述控制系統核心采用的是西門子S7300系列的PLC，主站PLC一方面協調各個從站協同工作，一方面對液壓伺服系統進行控制，從站1和從站2是兩個分布式IO，負責響應操作終端的輸入和傳感器的輸入以及到各執行元件的輸出，上位機和PLC之間通過PROFIBUSPD協議或者MPI協議進行通訊，上位機通過MOXA擴展卡分別和銘牌打印機、報表打印機、稱重儀表相連。2.根據權利要求1所述的一種鋼管自動成型機控制系統，其特征是：所述上位機監控軟件采用BORLAND公司的DEL-PHl6.0而開發的，可以運行在windowsNT/2000/XP操作系統上,系統功能完善，界面友好，穩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：范洪國，
申請(專利權)人：范洪國，
類型：發明
國別省市：遼寧,21
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