[發明專利]一種管身卷制設備電氣自動化控制系統

有效

• 申請號: 201911150438.7
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111069336B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 趙培東;趙金才;高卓;邵衛;姬學峰;史金奇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0五研究所
• 主分類號: B21C37/12
• 分類號: B21C37/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種管身卷制設備電氣自動化控制系統，其特征在于：

所述管身卷制設備電氣自動化控制系統，包括帶材壓制系統、帶材卷繞系統和電氣自動化控制系統，其中，電氣自動化控制系統包括控制器及擴展模擬量采集單元、壓力傳感器、雙向軸銷傳感器、信號放大器、壓制電機驅動器、卷制電機驅動器和操控顯示單元，管身卷制設備生產過程中的自動化任務由控制器完成，帶材壓制系統和帶材卷繞系統完成穩定力矩控制、帶材輸送速度的跟隨控制、雙軸伺服運動的聯動控制、壓輪軋制力和卷繞擠壓力的實時采集和故障監控；人機交互由操控顯示單元實現，帶材壓制和卷繞過程中軋制力和擠壓力的測量由壓力傳感器和雙向軸銷傳感器實現；

管身卷制設備電氣自動化控制系統上電后，通過操控顯示單元設定管身卷繞參數，并通過EtherNet/IP端口將卷繞參數發送至控制器，控制器將卷繞參數解算后經EtherCat端口分別傳送至壓制電機驅動器和卷繞電機驅動器，從而完成壓制伺服電機和卷繞伺服電機的聯動控制；壓制伺服電機通過減速器帶動壓制輪系轉動，實現帶材的壓制成型，帶材壓制時通過安裝于壓力輪系上的壓力傳感器進行壓力實時測量，測量信號經信號放大器放大處理后，將與壓力值成比例關系的模擬量信號反饋至擴展模擬量采集單元，擴展模擬量采集單元將采集處理后的壓力值存入到控制器的寄存器列表內，作為控制器穩定力矩控制的一個反饋量；同時，帶材隨著壓制輪系的壓制成型，按照設定速度進入卷繞系統，卷繞伺服電機通過減速器及傳動機構帶動卷繞輪系轉動，實現壓制成型帶材的卷制，帶材卷制時通過安裝于卷繞輪系上的雙向軸銷傳感器進行卷繞擠壓力實時測量，測量信號經信號放大器放大處理后，將與擠壓力值成比例關系的模擬量信號反饋至擴展模擬量采集單元，擴展模擬量采集單元將采集處理后的擠壓力值存入到控制器的寄存器列表內，作為控制器穩定力矩控制的另一個反饋量；此外，壓制電機驅動器和卷繞電機驅動器通過EherCat端口，將壓制伺服電機和卷繞伺服電機的實時轉速反饋至控制器，作為帶材輸送速度跟隨控制的兩個反饋量；最后，控制器利用壓制輪系的壓力值、卷繞輪系的擠壓力值、壓制伺服電機轉速值和卷繞伺服電機轉速值，經相應的控制算法處理后，最終實現管身卷制系統的穩定力矩控制和帶材輸送速度的跟隨控制；同時，控制器利用EtherNet/IP端口將壓制輪系的壓力值、卷繞輪系的擠壓力值、壓制伺服電機轉速值、卷繞伺服電機轉速值回送至操控顯示單元，實現帶材壓制和卷制參數的實時監控。