[發(fā)明專利]一種超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)

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• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107782783A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李征
• 申請（專利權(quán)）人: 李征
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著石油工業(yè)的迅猛發(fā)展，油井開采環(huán)境日益惡劣，油田用戶對各類油井管的質(zhì)量提出了更高要求。分析研究油井管的失效、損毀原因，主要是由油井管在加工過程中產(chǎn)生的缺陷引起的。鋼管制造廠家加強(qiáng)對鋼管的在線檢測尤為重要，無損探傷和水壓試驗是鋼管檢測的必要手段。超聲波探傷作為無損探傷的主要代表，因其具有方便、快捷、檢測可靠等優(yōu)勢，成為鋼管檢測生產(chǎn)線上必不可缺的探傷方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)，整個系統(tǒng)控制鋼管頭部在一定范圍內(nèi)精準(zhǔn)且無撞擊地追上前一根鋼管的尾部，并跟隨運動；對于較長的輸送輥道，設(shè)置有縮短鋼管頭尾距離的粗追擊，減小精準(zhǔn)追擊的距離。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是。

所述控制系統(tǒng)采用變頻器來控制輥道電機(jī)，確保進(jìn)人跟隨區(qū)的鋼管跟隨運動，跟隨區(qū)外的鋼管追擊運動。

所述控制系統(tǒng)設(shè)置了1個模擬量輸入模塊，用于讀取超聲波探傷速度值；為實現(xiàn)計算、控制及顯示，控制系統(tǒng)設(shè)計有可編程控制的CPU、人機(jī)界面HMI，并建立了整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接。

所述超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)將不易檢測的動態(tài)距離問題轉(zhuǎn)換成時間問題，使用常規(guī)的PLC進(jìn)行編程，充分開發(fā)PLC的計算功能、計時功能，使復(fù)雜問題簡單化；而且在調(diào)整主機(jī)生產(chǎn)速度及更換生產(chǎn)規(guī)格后，不需要調(diào)整設(shè)備參數(shù)，系統(tǒng)通過軟件設(shè)計實現(xiàn)了隨動跟蹤。

本發(fā)明的有益效果是：該系統(tǒng)用于鋼管超聲波探傷線的輔助設(shè)備，保證鋼管在超聲波探傷時頭尾相接，實現(xiàn)鋼管的批量、連續(xù)探傷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)的硬件配置示意圖。

圖2是本發(fā)明的超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)的程序框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，為了使后一根鋼管在直線運動中追趕上前一根鋼管并跟隨運動，就得設(shè)計跟隨輥道和追擊輥道。本次設(shè)計了1個跟隨輥道、2個追擊輥道及1個受料輥道，輥道的數(shù)量根據(jù)工藝要求增減。要求輥道能變速，所以采用變頻器來控制輥道電機(jī)，確保進(jìn)人跟隨區(qū)的鋼管跟隨運動，跟隨區(qū)外的鋼管追擊運動。

在第一追擊輥道之前設(shè)置第二個檢測點SQ2，在第二追擊輥道之前設(shè)置第三個檢測點SQ3，當(dāng)前一根鋼管的尾部通過了SQ2接近開關(guān)，后一根鋼管的頭部還沒有到達(dá)SQ3接近開關(guān)，則后一根鋼管以追擊速度運行；當(dāng)前一根鋼管的尾部通過了SQ2接近開關(guān)，后一根鋼管的頭部通過了SQ3接近開關(guān)，則前后鋼管以跟隨速度運行；設(shè)計2個追擊輥道是為了實現(xiàn)輥道較長時縮短鋼管頭尾距離的粗追擊，采用接近開關(guān)檢測鋼管頭尾。接近開關(guān)的數(shù)量與追擊輥道的數(shù)量、長度有關(guān)；如果有n個追擊輥道，則接近開關(guān)數(shù)量為(n-2)個。

超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)，為了跟隨超聲波探傷的速度，控制系統(tǒng)設(shè)置了1個模擬量輸入模塊，用于讀取超聲波探傷速度值；為實現(xiàn)計算、控制及顯示，控制系統(tǒng)設(shè)計有可編程控制的CPU、人機(jī)界面HMI，并建立了整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接。

將距離的檢測和控制轉(zhuǎn)換成時間的測量和控制，使得控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計簡單易行，只需要少數(shù)檢測開關(guān)，同時利用PLC的計算和計時功能，實現(xiàn)探傷機(jī)要求的無撞擊精準(zhǔn)跟蹤。

如圖2，軟件編制的難點和關(guān)鍵點，就是如何把計時器的數(shù)值轉(zhuǎn)換成實數(shù)計算的數(shù)值，并且結(jié)合檢測開關(guān)信號，準(zhǔn)確、及時地完成控制過程。

把關(guān)于距離的問題轉(zhuǎn)換成關(guān)于時間的問題，是該方案設(shè)計的關(guān)鍵；把理論分析得出的結(jié)論，用PLC編制成應(yīng)用軟件，是該設(shè)計成功應(yīng)用的難點。在追擊時，兩根鋼管的相對距離是隨時間變化且不確定的，更換生產(chǎn)規(guī)格后，會引發(fā)設(shè)備各參數(shù)的變化，如果要檢測其相對距離，檢測設(shè)備繁多，投資成本較高，并且實現(xiàn)較困難。

超聲波探傷線鋼管對接電氣控制系統(tǒng)將不易檢測的動態(tài)距離問題轉(zhuǎn)換成時間問題，使用常規(guī)的PLC進(jìn)行編程，充分開發(fā)PLC的計算功能、計時功能，使復(fù)雜問題簡單化；而且在調(diào)整主機(jī)生產(chǎn)速度及更換生產(chǎn)規(guī)格后，不需要調(diào)整設(shè)備參數(shù)，系統(tǒng)通過軟件設(shè)計實現(xiàn)了隨動跟蹤。