[發(fā)明專利]一種線棒固化加熱控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310365355.6
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103399600A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 譚曉東;李揚;冷慧明;季煒;王戌
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電機定子線棒的絕緣固化生產(chǎn)技術，特別是一種線棒固化加熱控制系統(tǒng)。

背景技術

線棒（條式線圈）是發(fā)電機進行能量轉化的核心部件，被譽為發(fā)電機的心臟，在發(fā)電機生產(chǎn)中，定子線棒絕緣固化過程是其中的關鍵生產(chǎn)步驟。但當前國內線棒的固化加熱系統(tǒng)自動化程度不足，溫控系統(tǒng)簡單、控制性能差，多由工人手動操作，規(guī)范性也不高，產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低，急需研發(fā)一種自動控制系統(tǒng)，代替人工作業(yè)，提高產(chǎn)品的質量及生產(chǎn)效率。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明要設計一種自動化程度高，可提高產(chǎn)品的質量及生產(chǎn)效率的線棒固化加熱控制系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種線棒固化加熱控制系統(tǒng)，包括保護電路、可控硅調壓器組、變壓器組、溫度傳感器、分線盒組、工控機和PLC系統(tǒng)；所述的可控硅調壓器組包括4個相互獨立的可控硅調壓器；所述的變壓器組包括4個相互獨立的變壓器；所述的分線盒組包括4個相互獨立的分線盒；所述的保護電路的輸入端與動力電源相連，其輸出端分別與可控硅調壓器組中的4個可控硅調壓器連接，可控硅調壓器組中的每一個可控硅調壓器分別與變壓器組中的一個變壓器連接；變壓器組中的每一個變壓器分別與一個線棒連接；每個線棒安裝在一臺機床的夾具上，且每個夾具上布置多個溫度傳感器，每個線棒夾具上的多個溫度傳感器的線纜匯總于分線盒組中的一個分線盒內，分線盒組中的4個分線盒分別通過快速接頭與PLC系統(tǒng)相連；所述的工控機與PLC系統(tǒng)通過MPI線進行連接；所述的PLC系統(tǒng)還分別與可控硅調壓器組中的4個可控硅調壓器連接。

本發(fā)明所述的線棒夾具上布置有6個溫度傳感器，其中對應線棒中部直線部分布置4個溫度傳感器，線棒兩側端部各布置1個溫度傳感器。

本發(fā)明所述的可控硅調壓器組包括4個以上相互獨立的可控硅調壓器；所述的變壓器組包括4個以上相互獨立的變壓器；所述的分線盒組包括4個以上相互獨立的分線盒；所述的可控硅調壓器、變壓器和分線盒的數(shù)量相等。

本發(fā)明所述的PLC系統(tǒng)采用模糊PID控制算法，PLC系統(tǒng)對每個線棒夾具上的多個溫度傳感器所測得的溫度進行處理，具體的處理方法包括以下步驟：

A、補償校準：在工控機中為每個傳感器建立一個在一定溫度區(qū)間內具有一定溫度間隔的溫度補償校準數(shù)據(jù)庫，補償值需通過標準溫度計實際測量得到，本發(fā)明工作時，先將數(shù)據(jù)庫中的溫度補償表送至PLC系統(tǒng)，由PLC系統(tǒng)用插值法求得每個傳感器在一定溫度區(qū)間內的補償曲線，每個溫度傳感器測量的溫度值進入PLC系統(tǒng)后，與補償曲線中相應位置的補償值相加，則得到每個傳感器的準確溫度；所述的一定溫度區(qū)間為0～250℃，一定溫度間隔為10℃；

B、加權平均：在保證線棒直線段質量的前提下，兼顧線棒端部，把每個位置測得的值加權后求平均值，作為線棒的溫度值。

本發(fā)明的工作原理如下：本發(fā)明可同時控制4臺或4臺以上的機床進行工作，保護電路與工廠動力電源相連，根據(jù)所設定的工藝，PLC系統(tǒng)控制可控硅調壓器的輸出電壓，經(jīng)變壓器降壓處理后，直接給線棒通電加熱。每臺機床都配備可控硅調壓器和變壓器，因此可分別對每臺機床進行控制，互不影響，在線棒的夾具上布置多個溫度傳感器，溫度傳感器線纜匯總于分線盒中，分線盒通過快速接頭與PLC系統(tǒng)相連，利用多個溫度傳感器實現(xiàn)的一種溫度測量方法，使測量準確符合實際情況，工控機與PLC系統(tǒng)用MPI線進行連接，工控機作為人機交互界面、工藝數(shù)據(jù)庫與加工記錄數(shù)據(jù)庫等的載體。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、功能強大、友好智能且易于操作。由于本發(fā)明采用WinCC編寫人機交互界面，可在工控機上實時顯示四臺機床加工過程中的工藝參數(shù)、設備狀態(tài)，并且本發(fā)明可自動識別機床編號，自動從上位機中的工藝數(shù)據(jù)庫中查詢當前機床可加工的產(chǎn)品和相應生產(chǎn)工藝。

2、加工能力強且靈活性好。由于本發(fā)明在PLC系統(tǒng)中只保存當前工藝和參數(shù)設置，利用上位機強大存儲能力建立工藝數(shù)據(jù)庫和機床參數(shù)數(shù)據(jù)庫，在加工開始時由操作人員選定，再將工藝參數(shù)發(fā)送到PLC系統(tǒng)中，使本發(fā)明具備生產(chǎn)近乎無限種產(chǎn)品的能力；用戶可根據(jù)需求自行添加、修改、刪除加工工藝。

3、優(yōu)秀的控制性能。由于本發(fā)明運用模糊PID控制算法，達到了良好的控制效果，加工曲線跟蹤性能好，超調量小。

4、測量精確。由于本發(fā)明每個線棒夾具上布置有多個溫度傳感器，采用多點測量、加權平均、補償校準等手段，保證了溫度測量的準確性。