应用于管道预制生产线的自动化控制系统技术方案

一种应用于管道预制生产线的自动化控制系统。主要包括PLC控制器和显示触摸屏，PLC控制器与显示触摸屏之间通过MPI通讯方式连接；PLC控制器的数字量输入包括按键信号输入接口，限位信号输入接口，物料检测信号输入接口；模拟量输入包括传感器信号输入接口；数字量输出包括伺服电机控制，变频电机启动/停止控制，电磁阀控制，声光报警；模拟量输出包括变频器速度给定。本发明专利技术可实现管道的精确加工，缩短管道下料阶段的工时，节省人力物力，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率，提高了生产的自动化水平；人机交流内容丰富，当生产线出现故障时，具有一套成熟可靠的预处理方案，将出现故障造成的影响降到最低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气自动化控制体统，具体地说是一种应用于管道预制生产线的自动化控制系统。
技术介绍
现有的管道安装施工一般是在施工现场进行，在施工现场先按照设定需求对管道进行切割，然后再将切割后的管道单体进行焊接。这种施工方式周期长、任务重，工作效率低，并且切割、焊接的质量低，使用寿命短，后期维修量大，不能满足目前施工指标的要求
技术实现思路
本专利技术是针对现有管道施工存在的缺陷，提供了一种能够实现自动送料、精确定位、切割料、打坡口、按料编号自动分批选料到焊接工位的应用于管道预制生产线的自动化控制系统。实现上述目的采用以下技术方案一种应用于管道预制生产线的自动化控制系统，该系统主要包括PLC控制器和显示触摸屏，该PLC控制器与显示触摸屏之间通过MPI通讯方式连接；其中 A.所述PLC控制器的数字量输入包括 按键信号输入接口，按键信号由操作人员进行手动操作； 限位信号输入接口，限位信号由安装在生产线上的机械限位提供； 物料检测信号输入接口，物料检测信号包括光电感应信号、伺服电机运行反馈信号和变频电机运行反馈信号组成；光电感应信号由安装在生产线上的光电感应开关提供，伺服电机运行反馈信号由伺服电机控制器及接触器辅助触点提供，变频电机运行反馈信号由变频器及接触器辅助触点提供； B.所述PLC控制器的模拟量输入包括传感器信号输入接口，传感器信号由安装在生产线上的压力传感器提供； C.所述PLC控制器的数字量输出包括 伺服电机控制，由PLC控制器输出脉冲信号进行伺服电机的精确控制； 变频电机启动/停止控制，当PLC控制器输出继电器闭合信号时变频器启动，输出继电器断开信号时变频器停止运行； 电磁阀控制，通过PLC控制器输出电磁阀的通断信号来控制气缸的动作； 声光报警，当系统出现故障时PLC控制器发出信号控制声光报警动作； D.所述PLC控制器的模拟量输出包括变频器速度给定，PLC控制器输出4-20mA变频电流信号控制变频电机的速度。 本专利技术具备以下有益效果 1.管道预制生产线的可实现管道的精确加工； 2.大大缩短了管道下料阶段的工时，节省了大量的人力物力，降低了工作人员的劳动强度，很大程度上提高了工作效率； 3.提高了生产的自动化水平； 4.人机交流内容丰富，人机交流由显示触摸屏的画面组成，主要有主运行画面，显示生产线的运行状态；故障画面，记录生产线的所有故障及发生时间；设置画面，设置不同规格的预制管参数； 5.故障预处理在程序里进行了相应故障的预处理经编制，当生产线出现故障时，具有一套成熟可靠的预处理方案，将出现故障造成的影响降到最低。本专利技术进一步的技术方案为 PLC控制器的数字量输入共设置27路；其中DI1-DI3共3路为按键SB1-SB3的输入；DI4-DI13共10路为机械限位XKl-XKlO的输入；DI14_DI15共2路为伺服电机SF1-SF2的运行反馈输入；DI16-DI18共3路为三个焊接工位变频电机的运行反馈输入；DI19_DI27共9路为光电传感器的信号输入。PLC控制器的模拟量输入共设置8路；其中AI1-AI6共6路为压力传感器PT1-PT6的输入；AI7-AI8共2路为备用。PLC控制器的数字量输出共设置24路；其中D01-D04共4路为控制伺服电机驱动装置SF1-SF4的输出；D05-D07共3路为控制三个焊接工位变频电机的输出；D08共I路为控制声光报警的输出；D09-D22共14路为控制电磁阀DT1-DT14的输出；D23_D24共2路为备用。PLC控制器的模拟量输出共设置3路；其中A01-A03共3路为变频器速度给定的输出。附图说明图I为本专利技术的系统结构框图。图2为本专利技术中的PLC控制器输入接口图。图3为本专利技术中的PLC控制器输出接口图。图4为本专利技术中的电机及PLC控制器电源原理图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。参见附图I，这种自动化控制系统主要应用在主要应用于管道预制生产线，先通过计算机系统将现场管道的布线设计出来，然后在工厂里进行预制管道，然后在施工现场将预制管道经过法兰连接。这种自动化控制系统主要包括PLC控制器和显示触摸屏。PLC控制器主要完成生产线的采样、计算、精确控制等工作，各辅助设备的动作控制程序均存储在PLC控制器额程序存储器中。PLC控制器的接口分别包括数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、高频脉冲接口、MPI通讯接口 ；其中高频脉冲接口用于伺服电机驱动装置的控制，MPI通讯接口用于PLC控制器与显示触摸屏之间通讯连接。显示触摸屏的画面包括主运行画面、故障画面和设置画面，主运行画面显示生产线的运行状态，故障画面记录生产线的所有故障及发生时间，设置画面设置不同规格的预制管参数。A、PLC控制器的数字量输入包括 按键信号输入接口，按键信号由操作人员进行手动操作，完成生产线的气动、停止和紧急停车； 限位信号输入接口，限位信号由安装在生产线上的机械限位提供； 物料检测信号输入接口，物料检测信号包括光电感应信号、伺服电机运行反馈信号和变频电机运行反馈信号组成；光电感应信号由安装在生产线上的光电感应开关提供，伺服电机运行反馈信号由伺服电机控制器及 接触器辅助触点提供，变频电机运行反馈信号由变频器及接触器辅助触点提供，其中伺服电机和变频电机为相应的工位辊道、切割定位、物料运送能工作服务。B、PLC控制器的模拟量输入包括传感器信号输入接口，传感器信号由安装在生产线上的压力传感器提供。C、PLC控制器的数字量输出包括 伺服电机控制，由PLC控制器输出脉冲信号进行伺服电机的精确控制，该控制完成预制管输送的精确定位； 变频电机启动/停止控制，当PLC控制器输出继电器闭合信号时变频器启动，输出继电器断开信号时变频器停止运行； 电磁阀控制，电磁阀与预制管道生产线上的气缸装置相连，通过PLC控制器输出电磁阀的通断信号来控制气缸的动作； 声光报警，当系统出现故障时PLC控制器发出信号控制声光报警动作。D、PLC控制器的模拟量输出包括变频器速度给定，PLC控制器输出4_20mA变频电流信号控制变频电机的速度，通过控制变频电机将预制管准确的输送到指定焊接工位。参见图2，作为优选的技术方案，本实施例中，PLC控制器的数字量输入共设置27路；其中DI1-DI3共3路为按键SB1-SB3的输入;DI4_DI13共10路为机械限位XKl-XKlO的输入；DI14-DI15共2路为伺服电机SF1-SF2的运行反馈输入；DI16_DI18共3路为三个焊接工位变频电机的运行反馈输入；DI19-DI27共9路为光电传感器的信号输入； PLC控制器的模拟量输入共设置8路；其中AI1-AI6共6路为压力传感器PT1-PT6的输入；AI7-AI8共2路为备用。参见图3，PLC控制器的数字量输出共设置24路；其中D01-D04共4路为控制伺服电机驱动装置SF1-SF4的输出；D05-D07共3路为控制三个焊接工位变频电机的输出；D08共I路为控制声光报警的输出；D09-D22共14路为控制电磁阀DT1-DT14的输出；D23_D24共2路为备用； PLC控制器的模拟量输出共设置3路；其中A01-A03共3路为变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于管道预制生产线的自动化控制系统，该系统主要包括PLC控制器和显示触摸屏，其特征在于，该PLC控制器与显示触摸屏之间通过MPI通讯方式连接；其中：A.所述PLC控制器的数字量输入包括：按键信号输入接口，按键信号由操作人员进行手动操作；限位信号输入接口，限位信号由安装在生产线上的机械限位提供；物料检测信号输入接口，物料检测信号包括光电感应信号、伺服电机运行反馈信号和变频电机运行反馈信号组成；光电感应信号由安装在生产线上的光电感应开关提供，伺服电机运行反馈信号由伺服电机控制器及接触器辅助触点提供，变频电机运行反馈信号由变频器及接触器辅助触点提供；B.所述PLC控制器的模拟量输入包括：传感器信号输入接口，传感器信号由安装在生产线上的压力传感器提供；C.所述PLC控制器的数字量输出包括：伺服电机控制，由PLC控制器输出脉冲信号进行伺服电机的精确控制；变频电机启动/停止控制，当PLC控制器输出继电器闭合信号时变频器启动，输出继电器断开信号时变频器停止运行；电磁阀控制，通过PLC控制器输出电磁阀的通断信号来控制气缸的动作；声光报警，当系统出现故障时PLC控制器发出信号控制声光报警动作；D.所述PLC控制器的模拟量输出包括：变频器速度给定，PLC控制器输出4？20mA变频电流信号控制变频电机的速度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁录军，王建忠，张兴华，
申请(专利权)人：中国二十二冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：