轧环机电气控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于冶金领域，特别是轧环机电气控制装置，其特征是：操作单元（１）、控制单元（２）、工艺单元（３）及主ＰＬＣ控制单元（４）用工业以太网连接，控制单元（２）分别通过Ｄ／Ｉ板卡（５）、Ｄ／ｏ板卡（６）、Ａ／Ｄ板卡（７）及Ｄ／Ａ板卡（８）与过程控制第一单元（１２）电连接，主ＰＬＣ控制单元（４）与副一ＰＬＣ控制单元（９）、副ＰＬＣ控制单元（１０）及直流传动单元（１１）电连接，副一ＰＬＣ控制单元（９）、副二ＰＬＣ控制单元（１０）及直流传动单元（１１）与过程控制第二单（１４）电连接；主ＰＬＣ控制单元（４）、Ａ／Ｄ板卡（７）、Ｄ／Ａ板卡（８）、副一ＰＬＣ控制单元（９）和副二ＰＬＣ控制单元（１０）与操作及显示单元（１３）电连接。它的结构简单、功能完善、控制系统可靠性高。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Electric control device of ring rolling machine

The utility model belongs to the field of metallurgy, especially the ring rolling machine electric control device, and is characterized in that the operating unit (1), the control unit (2), (3) the main process unit and PLC control unit (4) is connected with the industrial Ethernet control unit (2) respectively through D / I card (5) and D / O board (6), A / D board (7) and D / A board (8) and the first process control unit (12) electrically connected with the main control unit, PLC (4) and a PLC control unit (9), PLC (10) and a control unit (DC drive unit 11) electrically connected a PLC control unit (9), two PLC control unit (10) and DC drive unit (11) and second (14) single process control PLC control of a single main electric connection; The element (4), the A / D board (7), the D / A card (8), the auxiliary PLC control unit (9) and the auxiliary two PLC control unit (10) are electrically connected with the operation and display unit (13). The utility model has the advantages of simple structure, perfect function and high reliability of the control system.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金设备领域，特别是用于轧环机的工艺控制、过程 控制、传动控制、轧制操作、建立轧制工艺库、存储轧制过程数据的电气 系统的轧环机电气控制装置。
技术介绍
现在随着控制和管理技术的发展，市场对产品质量要求的提高，传统 的轧环机电气控制系统已经不能适应大型径轴向轧环机的要求，为此针对 径轴向轧环机工艺性强、轧制过程复杂、控制回路多、参数关系复杂、系 统响应快等特点，需要研制开发一种新型径轴向轧环机的电气控制系统。目前国内轧环设备的电气控制系统总体比较简单，设置一个控制站， 没有设置工艺站，并且采用手动轧制，因此控制系统实时性差，随机性大， 加工大尺寸环件困难，产品质量不能保证，不适应轧制多品种的环形件， 不利于轧制工艺的优化，不利于轧环机设备的有效使用，同时也不适应现 代企业对产品的管理要求。
技术实现思路
本技术的目的是为径轴向轧环机提供一套轧环机电气控制装置， 它的结构简单、功能完善、控制系统可靠性高、能满足多种环件的轧制工 艺要求。本技术的目的是这样实现的，设计一种轧环机电气控制装置，它包括操作单元l、控制单元2、工艺单元3、主PLC控制单元4、副一PLC 控制单元9、副二PLC控制单元10及直流传动单元11;操作单元l、控 制单元2、工艺单元3及主PLC控制单元4用工业以太网连接，控制单元 2分别通过D/I板卡5、 D/o板卡6、 A/D板卡7及D/A板卡8与过程控 制第一单元12电连接，主PLC控制单元4通过通信接口与副一 PLC控制 单元9、副二 PLC控制单元10及直流传动单元11电连接，副一 PLC控制 单元9、副二 PLC控制单元10及直流传动单元11通过接口与过程控制第 二单14电连接；D/A板卡8与主PLC控制单元4电连接，主PLC控制单 元4、 A/ D板卡7、 D/A板卡8、副一 PLC控制单元9和副二 PLC控制单 元10与操作及显示单元13电连接。所述的操作单元1是一台计算机。所述的控制单元2是一台计算机。所述的工艺单元3是一台计算机。本技术的特点是1. 整个控制系统采用了计算机控制技术、全数字直流调速、集散式的 PLC控制及远程通讯技术。2. 该方案将径轴向轧环机复杂的控制系统划分成多个相对独立的控制 单元，每个独立的控制单元完成相应的控制任务，在其控制单元内 部完成闭环控制(包括状态检测、调节计算和输出控制)，縮短了控 制系统的运行周期，提高系统的实时性。3. 控制系统的安全性和可靠性高。由于对各控制单元功能划分比较合理，使控制站与PLC站间需要交换的数据得到精简，降低了两个控制站间的数据依赖(主要有环件外径和锥辊速度)性，同时必要的 数据还通过硬件直接传送。4. 控制站选用的操作系统为DOS。5. 工艺站能够存储实时轧制数据，工艺人员可据此修改和完善轧制工 艺，有利于提高产品质量，建立有产品档案。同时工艺站和操作站 具有完善的状态显示能力，为系统维护提供帮助。附图说明下面结合实施例附图对本技术作进一步说明。 图1是本技术实施例结构示意图。图中1、操作单元；2、控制单元；3、工艺单元；4、主PLC控制单 元；5、 D/I板卡；6、 D/o板卡；7、 A/ D板卡；8、 D/A板卡；9、副一PLC控制单元；10、副二PLC控制单元；11、直流传动单元；12、过程 控制第一单元；13、操作及显示单元；14、过程控制第二单元。具体实施方式如图1所示，轧环机电气控制装置包括操作单元l、控制单元2、工 艺单元3、主PLC控制单元4、副一PLC控制单元9、副二PLC控制单元 10及直流传动单元11。操作单元1、控制单元2、工艺单元3及主PLC 控制单元4用工业以太网连接，进行四个站之间的数据传输。为了提高系 统可靠性，控制单元2分别通过D/I板卡5、 D/o板卡6、 A/ D板卡7 及D/A板卡8与过程控制第一单元12电连接，过程控制第一单元12是环 件外径和锥辊速度，通过D/I板卡5、 D/o板卡6、 A/ D板卡7及D/A 板卡8直接传送环件外径和锥辊速度的模拟量；主PLC控制单元4通过通 信接口与副一 PLC控制单元9、副二 PLC控制单元10及直流传动单元11 电连接，副一 PLC控制单元9、副二 PLC控制单元10及直流传动单元11 通过接口与过程控制第二单14电连接。D/A板卡8与主PLC控制单元4 电连接，主PLC控制单元4、 A/ D板卡7、 D/A板卡8、副一 PLC控制单 元9和副二 PLC控制单元10与操作及显示单元13电连接。主PLC控制单元4、副一 PLC控制单元9、副二 PLC控制单元10主要完成轧环机的左右环车运动控制、芯辊升降控制、旋臂升降控制、芯辊上 支撑控制、液压站控制、润滑站及其它设备的控制、主传动直流速度控制 及负荷平衡、上下锥辊直流速度控制及速度同步和负荷平衡、数据的检测 和处理。同时为工艺单元3和操作单元1提供实时数据。工艺单元3的计算机用于编制环件轧制工艺，建立轧制工艺库，实时 记录显示轧制数据，与控制单元2和PLC控制单元(主PLC控制单元4、 副一 PLC控制单元9、副二 PLC控制单元10)之间实时传输轧制数据，建 立产品档案；管理轧制工艺库，存储及管理实时轧制数据和产品档案，根 据历史轧制数据优化轧制工艺，提高产品质量。操作单元1的计算机，用于为环件轧制进行设备准备(控制各相关设 备的运转和调整各设备位置等工作)，实时显示轧环机各设备状态和轧制 参数(包括机械设备、液压设备、电控设备及其它)，轧制工艺调用，轧 环机设备单动操作，环件轧制操作。该操作站为操作人员及时了解环件轧 制过程及轧环机各设备运行状态提供直观界面，同时为操作人员进行手动 干预环件轧制和了解轧环机设备运转提供依据。在轧环机设备准备就绪的 条件下，操作人员在该操作站上根据轧制要求，调用合适的轧制工艺，然 后启动轧制功能键，就可以实现一键式自动轧制，直到环件轧制完成，设 备自动停止到原始位置。控制单元2是轧环机的过程控制中心，与D/I板卡5、 D/o板卡6、 A/ D板卡7及D/A板卡8完成轧环机的径向滑架运动控制、上锥辊运动控制、 上料侧定心辊运动控制、操作侧定心辊运动控制、轴向机架运动控制、轧 制过程中的锥辊转速给定控制、环件外径等数据的检测和处理、环件轧制 过程控制。PLC控制单元(主PLC控制单元4、副一 PLC控制单元9、副二 PLC 控制单元10)是本轧环机的另一个过程控制中心，主要完成轧环机的左 右环车运动控制、芯辊升降控制、旋臂升降控制、芯辊上支撑控制、液压 站控制、润滑站及其它设备的控制、主传动直流速度控制及负荷平衡、上 下锥辊直流速度控制及速度同步和负荷平衡、数据的检测和处理。同时为 工艺单元3和操作单元1提供实时数据。直流传动单元11完成轧环机的液压站交流电机和加热器控制、润滑 站电机和加热器控制、主传动直流传动控制、上下锥辊直流传动控制、直 流电机速度闭环控制、直流电机力矩控制。环件外径和锥辊速度除通过网络传送外，同时通过模拟量接口用导线 直接连接，进行数据交换。正常采用通讯传送，当系统检测到网络故障时， 为了轧制继续进行，自动采用模拟量接口数据，以提高控制系统的可靠性。权利要求1、轧环机电气控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
轧环机电气控制装置，其特征是：它包括操作单元（１）、控制单元（２）、工艺单元（３）、主ＰＬＣ控制单元（４）、副一ＰＬＣ控制单元（９）、副二ＰＬＣ控制单元（１０）及直流传动单元（１１）；操作单元（１）、控制单元（２）、工艺单元（３）及主ＰＬＣ控制单元（４）用工业以太网连接，控制单元（２）分别通过Ｄ／Ｉ板卡（５）、Ｄ／ｏ板卡（６）、Ａ／Ｄ板卡（７）及Ｄ／Ａ板卡（８）与过程控制第一单元（１２）电连接，主ＰＬＣ控制单元（４）通过通信接口与副一ＰＬＣ控制单元（９）、副二ＰＬＣ控制单元（１０）及直流传动单元（１１）电连接，副一ＰＬＣ控制单元（９）、副二ＰＬＣ控制单元（１０）及直流传动单元（１１）通过接口与过程控制第二单（１４）电连接；Ｄ／Ａ板卡（８）与主ＰＬＣ控制单元（４）电连接，主ＰＬＣ控制单元（４）、Ａ／Ｄ板卡（７）、Ｄ／Ａ板卡（８）、副一ＰＬＣ控制单元（９）和副二ＰＬＣ控制单元（１０）与操作及显示单元（１３）电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊明，赵伟，薛百忍，马步强，杨展飞，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]