高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統的製作方法

2023-04-23 17:22:01

專利名稱：高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統的製作方法
技術領域：
高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統，屬於焊條生產自動控制領域。
背景技術：
目前，國內焊條生產的控制大多採用拉絲機與切絲機分別單獨控制，分別控制拉絲機或切絲機面板上的啟動、停止、急停開關從而對相應設備工作狀態進行控制的控制方案，該控制方法在使用過程中存在以下缺點I.拉絲機速度不可調，生產不同長度的鋼絲時，需停機調整切絲機切斷速度，調整時間長，嚴重影響鋼絲生產效率。2.遇到意外情況需停機時，如鋼絲斷線時，設備在無人員操作的情況下無法停機，依然繼續運行，如果發現不及時會造成巨大的材料浪費。3.設備運行時，需要安排有經驗的操作員或增加工人數量從而對設備進行實時監控，不僅對工人要求較高，還加大人員投入,增加生產成本。綜上所述，當設備非正常運轉或出現故障時，將會嚴重影響鋼絲生產的正常進行，並增加生產成本,因此會造成巨大的經濟損失。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能夠自動控制拉絲機生產速度，可對焊條生產過程進行實時監控，遇到意外情況可初步判斷的高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是該一種高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制方法，其特徵在於步驟如下步驟I :當設備通電啟動後，首先PLC對通信模塊進行初始化，使其達到最初狀態；步驟2 :當通信模塊初始化完成之後，PLC再對各個變頻器內的模具參數進行初始化，使各變頻器內的參數恢復到初始值；步驟3 :在進行初始化的過程中，PLC會對設備信號進行檢測，當遇到中斷信號時，初始化程序停止，運行中斷程序；步驟4:設備初始化完成以後，立即開始對相關的用戶參數進行傳輸，將用戶設置在觸控螢幕上的參數輸送到PLC及相應變頻器，再由PLC按照已設定好的程序進行相關運算，運算後得出相關數據進行保存；步驟5 :運算完成後，對輸入輸出信號進行檢測，看是否存在停止信號，若存在則立即停止設備，輸出設備故障指示；步驟6 :若不存在停止信號則開始對設備的各個罐體信號進行檢測，有一個罐體沒有準備好則設備輸出故障；
步驟7 :當設備全部準備好以後，風冷輸出，剎車全部鬆開，設備開始運行；步驟8 :在運行過程中通過相應的感應信號對設備進行實時調節，傳感器將速度信號轉化為相應的電信號，傳輸到PLC，PLC對速度信號按預先程序進行運算，並將運行結果與用戶設定進行比較，比較後得出結果通過通信線傳輸到相應的變頻器，進行速度調節。一種實現權利要求 I所述的控制方法的高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制系統，其特徵在於包括拉絲機控制單元、切絲機控制單元和通訊線，拉絲機控制單元和切絲機控制單元通過通訊線相連相互通信，拉絲機控制單元控制拉絲機的運行及顯示設備的各項運行參數；切絲機控制單元控制切絲機的運行及顯示設備的各項運行參數；通訊線將兩者連接起來，實現數據雙向傳遞。拉絲機控制單兀包括第一開關、第一變頻器、第一電機、第一變壓器、第一開關電源、第一觸控螢幕、第一 PLC、第一信號自動控制元件和第一執行元件，第一電機通過第一變頻器、第一開關連接三相電源，第一變壓器輸入端連接電源，第一變壓器輸出端連接第一開關電源同時連接第一 PLC,第一 PLC分別與第一觸控螢幕和第一變頻器互聯,與第一執行兀件相連，第一信號自動控制元件連接第一 PLC。切絲機控制單元包括第二開關、第三開關、第四開關、第二變頻器、第三變頻器、第二變壓器、第二開關電源、第二觸控螢幕、第二 PLC、第二信號自動控制元件、第二執行元件、第二電機、第三電機和第四電機，第二電機通過第二開關連接三相電源，第三電機通過第二變頻器和第三開關連接三相電源、第四電機通過第三變頻器和第四開關連接三相電源，第二變壓器輸入端連接電源，第二變壓器輸出端連接第二開關電源，第二 PLC分別與第二觸控螢幕和通訊模塊互聯，通訊模塊分別與第三變頻器和第二變頻器互聯並與第二電機相連，第
二PLC與第二執行兀件相連,第二信號自動控制兀件與第二 PLC相連,傳感器與通訊模相連。與現有技術相比，本發明的高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統所具有的有益效果是能夠自動控制拉絲機生產速度，可對焊條生產過程進行實時監控，遇到意外情況可初步判斷等優點。I、拉絲機、切絲機速度可通過觸控螢幕上的相應按鍵進行控制，速度調節方便準確，調整設備硬體，生產不同規格長度鋼絲時，對生產效率及產品質量影響不大，提高設備的適應能力；2、整個設備的運行狀態經PLC處理後，工人可在觸控螢幕上看到整臺設備的運行狀態，設備運行狀態控制量化、準確；3、設備出現意外情況時，操作屏上會有相應顯示，提示工人進行相應操作，減少人員投入，對工人要求低，降低生產成本，實現人機數據雙向傳遞。


圖I是本發明拉絲機控制單元示意圖；圖2是切絲機控制單元示意圖；圖3是本發明高速拉拔高速切斷焊條生產線控制系統示意圖；圖4是本發明控制方法流程圖；圖5是本發明中斷程序流程圖。
其中1、第一開關2、第一變頻器3、第一電機4、第一變壓器5、第一開關電源6、第一觸控螢幕7、第一 PLC 8、第一信號自動控制兀件9、第一執行兀件10、第二開關11、第三開關12、第四開關13、第二變頻器14、第三變頻器15、第二變壓器16、第二開關電源17、第二觸控螢幕18、第二 PLC 19、第二信號自動控制元件20、第二執行元件21、第二電機22、第三電機23、第四電機24、通訊模塊25、傳感器26、拉絲機控制單元27、通訊線28、切絲機控制單元。 圖1-5是本發明高速拉拔高速切斷焊條生產線控制系統的最佳實施例，下面結合附圖1-5對高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統做進一步進行說明
具體實施例方式參照圖3:該高速拉拔高速切斷焊條生產線控制系統，由拉絲機控制單元26、切絲機控制單元28和通訊線27組成，拉絲機控制單元26控制拉絲機的運行及顯示設備的各項運行參數；切絲機控制單元28控制切絲機的運行及顯示設備的各項運行參數；通訊線27將兩者連接起來，使兩單元實現數據交流與數據運算。參照圖I :該拉絲機控制單元26由第一開關I、第一變頻器2、第一電機3、第一變壓器4、第一開關電源5、第一觸控螢幕6、第一 PLC7、第一信號自動控制元件8和第一執行元件9組成，第一電機3通過第一變頻器2、第一開關I連接三相電源，第一變壓器4輸入端連接電源，第一變壓器4輸出端連接第一開關電源5同時連接第一 PLC7,第一 PLC7分別與第一觸控螢幕6和第一變頻器2互聯，與第一執行兀件9相連,第一信號自動控制兀件8連接第一 PLC7。參照圖2:該切絲機控制單元28包括第二開關10、第三開關11、第四開關12、第二變頻器13、第三變頻器14、第二變壓器15、第二開關電源16、第二觸控螢幕17、第二 PLC18、第二信號自動控制元件19、第二執行元件20、第二電機21、第三電機22和第四電機23組成，第二電機21通過第二開關10連接三相電源，第三電機22通過第二變頻器13和第三開關11連接三相電源、第四電機23通過第三變頻器14和第四開關12連接三相電源，第二變壓器15輸入端連接電源，第二變壓器15輸出端連接第二開關電源16，第二 PLC18分別與第二觸控螢幕17、第三變頻器14和第二變頻器13互聯，第二 PLC18並分別連接第二電機21和第二執行元件20，第二 PLC18與第二信號自動控制元件19相連。第二 PLC18分別與通訊模塊24、第二觸控螢幕17、第二信號自動控制元件19和第二執行元件20相連，實現信號接入及數據傳遞、處理與輸出；第二變頻器13接入需要調整轉速的第二電機21電路中，並與通訊模塊24相連；第二開關電源16接入設備，並與第二信號自動控制元件19和第二執行元件20相連，第二信號自動控制元件19和第二執行元件20提供工作電壓；第二信號自動控制元件19和第二執行元件20接入設備電路中，且第二信號自動控制元件19作為信號輸入端與第二 PLC18相連，第二執行元件20作為信號接收端，接收經第二 PLC18處理完成的信號。第二觸控螢幕17與第二 PLC18連接，接收第二 PLC18發出的數據參數信號，並將其顯示在第二觸控螢幕上17，用戶可在預先設定好的程序並在屏幕上顯示的相應控制鍵上對相應控制參數進行設置，由第二觸控螢幕17將該設置參數發送給第二 PLC18，第二信號自動控制元件19接入第二 PLC18與設備電路之間，將設備運行狀態轉變為電信號發送到第二PLC18 上。所述的第二執行元件20安裝在設備上，並與第二 PLC18相連，第二執行元件20接收到第二 PLC18發出的信號後，將該電信號轉換為機械動力執行相應動作。
以圖2為例工作原理與工作過程如下第二 PLC18分別與通訊模塊24、第二觸控螢幕17、第二信號自動控制元件19和第二執行元件20相連。當設備通電啟動後，首先第二 PLC18設備各個參數進行初始化，使其達到最初狀態；設備初始化完成以後，立即開始對相關的用戶參數進行傳輸，將用戶設置在第二觸控螢幕17上的參數輸送到第二 PLC18及相應變頻器，再由第二 PLC18按照已設定好的程序進行相關運算，運算後得出相關數據進行保存；運算完成後，再對設備信號進行檢測；當設備全部準備好以後，風冷輸出，剎車全部鬆開，設備開始運行；在運行過程中通過相應的感應信號對設備進行實時調節，傳感器將設備的速度信號轉化為相應的電信號，傳輸到通訊模塊24，由通訊模塊24進行轉碼後，發送到第二 PLC18，第二 PLC18對速度信號運算後，將運算結果與用戶設定值進行比較，比較後得出結果發送回通訊模塊24，經通訊模塊24解碼後傳輸到相應的變頻器，進行速度調節。參照圖4-5 以圖2為例本高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制方法，具體步驟如下步驟I :當設備通電啟動後，首先第二 PLC18對通訊模塊24進行初始化，使其達到最初狀態；步驟2 :當通訊模塊24初始化完成之後，第二 PLC18再對各個變頻器內的模具參數進行初始化，使各變頻器內的參數恢復到初始值；步驟3 :在進行初始化的過程中，第二 PLC18會對設備信號進行檢測，當遇到中斷信號時，初始化程序停止，運行中斷程序；步驟4:設備初始化完成以後，立即開始對相關的用戶參數進行傳輸，將用戶設置在第二觸控螢幕17上的參數輸送到第二 PLC18及相應變頻器，再由第二 PLC18按照已設定好的程序進行相關運算，運算後得出相關數據進行保存；步驟5 :運算完成後，對輸入輸出信號進行檢測，看是否存在停止信號，若存在則立即停止設備，輸出設備故障指示；步驟6 :若不存在停止信號則開始對設備的各個罐體信號進行檢測，有一個罐體沒有準備好則設備輸出故障；步驟7 :當設備全部準備好以後，風冷輸出，剎車全部鬆開，設備開始運行；步驟8 :在運行過程中通過相應的感應信號對設備進行實時調節，傳感器將速度信號轉化為相應的電信號，傳輸到第二 PLC18，第二 PLC18對速度信號按預先程序進行運算，並將運行結果與用戶設定進行比較，比較後得出結果通過通信線傳輸到相應的變頻器，進行速度調節。圖I拉絲機控制單元的控制方法與圖2相同。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
1.一種高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制方法，其特徵在於步驟如下 步驟I :當設備通電啟動後，首先PLC對通信模塊進行初始化，使其達到最初狀態；步驟2 :當通信模塊初始化完成之後，PLC再對各個變頻器內的模具參數進行初始化，使各變頻器內的參數恢復到初始值； 步驟3 :在進行初始化的過程中，PLC會對設備信號進行檢測，當遇到中斷信號時，初始化程序停止，運行中斷程序； 步驟4:設備初始化完成以後，立即開始對相關的用戶參數進行傳輸，將用戶設置在觸控螢幕上的參數輸送到PLC及相應變頻器，再由PLC按照已設定好的程序進行相關運算，運算後得出相關數據進行保存； 步驟5 :運算完成後，對輸入輸出信號進行檢測，看是否存在停止信號，若存在則立即停止設備，輸出設備故障指示； 步驟6 :若不存在停止信號則開始對設備的各個罐體信號進行檢測，有一個罐體沒有準備好則設備輸出故障； 步驟7 :當設備全部準備好以後，風冷輸出，剎車全部鬆開，設備開始運行； 步驟8 :在運行過程中通過相應的感應信號對設備進行實時調節，傳感器將速度信號轉化為相應的電信號，傳輸到PLC，PLC對速度信號按預先程序進行運算，並將運行結果與用戶設定進行比較，比較後得出結果通過通信線傳輸到相應的變頻器，進行速度調節。
2.一種實現權利要求I所述的控制方法的高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制系統，其特徵在於包括拉絲機控制單元(26)、切絲機控制單元(28)和通訊線(27)，拉絲機控制單元(26)和切絲機控制單元(28)通過通訊線(27)相連相互通信，拉絲機控制單元(26)控制拉絲機的運行及顯示設備的各項運行參數；切絲機控制單元(28)控制切絲機的運行及顯示設備的各項運行參數；通訊線(27)將兩者連接起來，實現數據雙向傳遞。
3.根據權利要求2所述的高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制系統，其特徵在於拉絲機控制單兀(26)包括第一開關(I)、第一變頻器(2)、第一電機(3)、第一變壓器(4)、第一開關電源(5)、第一觸控螢幕(6)、第一 PLC(7)、第一信號自動控制兀件(8)和第一執行兀件(9)，第一電機(3)通過第一變頻器(2)、第一開關⑴連接三相電源，第一變壓器⑷輸入端連接電源，第一變壓器(4)輸出端連接第一開關電源(5)同時連接第一 PLC(7),第一PLC (7)分別與第一觸控螢幕(6)和第一變頻器(2)互聯,與第一執行兀件(9)相連,第一信號自動控制元件(8)連接第一 PLC (7)。
4.根據權利要求2所述的高速拉拔高速切斷焊條生產線的控制系統，其特徵在於切絲機控制單元(28)包括第二開關(10)、第三開關(11)、第四開關(12)、第二變頻器(13)、第三變頻器(14)、第二變壓器(15)、第二開關電源(16)、第二觸控螢幕(17)、第二 PLC(IS)、第二信號自動控制元件(19)、第二執行元件(20)、第二電機(21)、第三電機(22)和第四電機(23)，第二電機(21)通過第二開關(10)連接三相電源，第三電機(22)通過第二變頻器(13)和第三開關(11)連接三相電源、第四電機(23)通過第三變頻器(14)和第四開關(12)連接三相電源，第二變壓器(15)輸入端連接電源，第二變壓器(15)輸出端連接第二開關電源(16)，第二 PLC(IS)分別與第二觸控螢幕(17)和通訊模塊(24)互聯，通訊模塊(24)分別與第三變頻器(14)和第二變頻器(13)互聯並與第二電機(21)相連，第二 PLC (18)與第二執行元件(20)相連，第二信號自動控制元件(19)與第二 PLC(IS)相連，傳感器(25)與通訊模塊(24)相 連。
全文摘要
高速拉拔高速切斷焊條生產線控制方法及控制系統，屬於焊條生產自動控制領域。當設備通電啟動後，首先PLC對通信模塊進行初始化，使其達到最初狀態；當通信模塊初始化完成之後，PLC再對各個變頻器內的模具參數進行初始化，使各變頻器內的參數恢復到初始值；在進行初始化的過程中，PLC會對設備信號進行檢測，當遇到中斷信號時，初始化程序停止，運行中斷程序；能夠自動控制拉絲機生產速度，可對焊條生產過程進行實時監控，遇到意外情況可初步判斷等優點。
文檔編號G05B19/418GK102629130SQ20121010739
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者張亮亮, 李強, 李旭, 董傳璽 申請人:山東匯恆機電有限公司