[发明专利]一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法。

背景技术

随着我国经济的发展，近年来在核电、热电、化肥、化工、化纤、医药卫生、食品、石油钻探、轴承制造业、煤炭开采、航天航空和军事工业等领域需求大量的冷轧无缝钢管，同时我国每年也要向国外出口大量的钢管，因此市场大量需求高速全自动冷轧管机。在高速冷轧管机生产过程中，当前后两根管材的管缝进入主机座时，由于速度较快，操作工人无法及时观察管缝的具体位置。由于管缝位置的不确定性，操作工人也无法相应的做到对轧机各部件的协调动作，容易造成以下故障：1、入口卡盘未及时打开，管端撞坏入口卡盘；2、出口卡盘未及时打开，管端撞坏出口卡盘，并造成芯棒孔型损坏，轧机闷车；3、快速拉出装置未及时工作，导致两只管材相叉或同时挤在出口卡盘的空心轴内，无法取出；4、管缝进入轧制区时，主机未及时降速，导致前后两管相叉，造成生产事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷轧管机管缝检测控制系统及方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明的技术方案为：一种冷轧管机管缝检测控制系统，其特征在于：

包括PLC控制器、人机界面HMI、主电机调速装置、电磁阀继电器、出入口卡盘液压装置、涡流环形管缝检测仪器、送进电机驱动装置和主机编码器；其中，

PLC控制器输入端分别连接人机界面HMI、涡流环形管缝检测仪器和送进电机驱动装置，PLC控制器输出端分别连接主电机调速装置和通过电磁阀继电器连接出入口卡盘液压装置，送进电机驱动装置输入端与主机编码器相连。

所述人机界面HMI通过以太网与PLC控制器相连；

所述管缝涡流检测装置通过电缆与PLC控制器相连；

所述送进电机驱动装置通过光纤与PLC控制器相连；

所述PLC控制器通过Profibus_DP网与主电机调速装置相连；

所述PLC控制器的输出端通过电缆与电磁阀继电器相连；

所述电磁阀继电器通过控制电缆与入口卡盘液压装置相连；

所述主机编码器通过编码器电缆与送进电机驱动装置相连。

一种根据权利要求1所述冷轧管机管缝检测控制方法，包含如下步骤：

1]通过人机界面HMI输入测量好的涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅；

2]通过输入PLC内的程序计算得出管缝分别走完涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁、入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离L₂、入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃、轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄、轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅的不同轧制次数；

3]当管缝到达涡流环形管缝检测仪器与入口卡盘卡爪前端的距离L₁时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，打开入口卡盘；

4]当管缝到入口卡盘卡爪前端与卡爪末端的距离达L₂时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通电磁阀继电器和出入口卡盘液压装置，关闭入口卡盘；

5]当管缝到达入口卡盘卡爪末端与主机座内轧制区内轧制第一点的距离L₃时，程序自动输出，PLC控制器通过主电机调速装置将主机速度降至原有速度的80%，主机降速反应给主机编码器，同时通过送进电机驱动装置降低送进电机送进频率。

6]当管缝到达轧制区内轧制第一点到芯棒上轧制完成点的距离L₄时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘打开电磁阀继电器打开出口卡盘，检测到出口卡盘打开后，快速拉出辊道电机工作，将轧制好的前一根管材快速从芯棒上拉出；

7]当管缝到达轧制完成点到出口卡盘卡爪末端的距离L₅时，程序自动输出，通过PLC控制器的输出端接通出口卡盘关闭电磁阀继电器关闭出口卡盘，PLC控制器通过主电机调速装置将主机升速至正常工作速度，主机升速后反应给主机编码器，同时提高送进电机送进频率，程序恢复至原有的工作状态。