PLC在管道焊机上的应用

孕蕴悦在管道焊机上的应用

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刚渊阜新市工业和信息化委员会袁辽宁阜新员圆猿园园园冤

摘要院从如何实现焊接工艺和机械方面要求的角度详细的阐述了孕蕴悦在管道焊接上的应用遥具体介绍了控制系统的构成和各种功能的实现等遥

关键词院管道袁孕蕴悦控制袁焊接

粤遭泽贼则葬糟贼押栽澡蚤泽责葬责藻则藻曾责燥怎灶凿泽贼澡藻葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶燥枣孕蕴悦蚤灶责蚤责藻造蚤灶藻憎藻造凿蚤灶早枣则燥皂贼澡藻责燥蚤灶贼燥枣增蚤藻憎燥枣澡燥憎贼燥则藻葬造蚤扎藻贼澡藻则藻择怎蚤则藻皂藻灶贼泽燥枣憎藻造凿蚤灶早责则燥糟藻泽泽葬灶凿皂葬糟澡蚤灶藻则赠援栽澡藻泽贼则怎糟贼怎则藻燥枣贼澡藻糟燥灶贼则燥造泽赠泽贼藻皂葬灶凿贼澡藻则藻葬造蚤扎葬贼蚤燥灶燥枣增葬则蚤燥怎泽枣怎灶糟贼蚤燥灶泽葬则藻蚤灶贼则燥凿怎糟藻凿蚤灶凿藻贼葬蚤造援

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随着长距离管道安装行业的发展袁手工施焊所表露出的问题越来越明显院效率低尧一次合格率不高尧工人的工作强度高等等遥国外许多公司从圆园世纪苑园年代开始使用管道自动焊接工艺袁其技术日趋成熟袁焊接一次合格率已达到怨苑豫耀怨愿豫袁而我国目前还处于起步阶段袁本文所介绍的全位置管道焊机属于近期新研发的产品袁它所采用的控制系统是孕蕴悦垣匀酝陨袁在使用上很好地解决了人机对话的问题遥

员全位置管道焊机所能实现的功能

员冤设备有一个焊接小车袁远种不同规格的齿圈以方便装卡在不同直径的管子上面袁小车安装在齿圈上袁焊接过程中沿齿圈的轨迹运行袁小车能根据管径正确识别出行走的角度遥

圆冤对于直径小的齿圈袁由于机械结构的限制小车和齿圈要互相搭配完成整个焊接过程袁小车行走完员愿园毅立即停止袁同时启动齿圈运行袁两者的速度要保持一致袁齿圈来完成搭接和衰减过程遥对于大管径的齿圈袁从起焊到衰减全部靠小车来完成行走过程遥

猿冤焊接工艺的实现遥对管子分成圆个半圈袁见图员所示袁每半圈又细分成员圆段袁两个半圈采取相同的工艺参数遥起焊在员圆点钟的位置袁结束在远点钟位置遥每一段能分别设定电流尧电压尧摆动速度和宽度尧摆动停顿时间尧焊接速度等参数袁而且电流和电压在每一段又进行了细分袁能根据焊枪摆动位置的不同设定不同的值袁即摆动左尧中尧右三个位置设置不同的参数遥根据焊接小车运行的角度值来确定采用哪一段的参数遥

源冤焊接过程中可以暂停袁暂停时焊接电弧是衰减停止袁重新起焊后小车的角度值不清零袁这样可以从停焊段继续往下一段图员焊接工艺图焊接遥

缘冤每一种管子最多能焊接远层袁每一层都分别设定参数遥在焊接中可以设定需要焊接的层数袁而且可以任意选择从某一层起焊袁是左半圈焊接还是右半圈焊接袁甚至可以进行更详细的设定袁即每一层都可以选择起焊段和焊接结束段袁这样的选择方式更灵活袁方便焊接人员操作遥

远冤所有工艺参数的设定和存储全部通过触摸屏来实现袁如图圆遥操作人员在不需要任何辅助设备渊例如袁笔记本电脑冤的情况

下可以随时修改焊接参数袁方便了操作遥

图圆触摸屏参数设置画面

苑冤有遥控手持操作盒遥遥控盒能够显示当前的焊接段数尧焊接方向尧焊接角度尧电流和电压等遥焊接过程中能够做到对本段电流和电压进行实时调整袁而对下一段的参数不产生影响遥焊接过程中能够手动调整焊枪的摆动中心遥

愿冤焊接过程中有时需要同时对几个功能按钮操作袁如果能够对其中的某些动作进行示教袁可以减少操作人员的工作袁又可以提高工作质量遥圆控制系统的构成

本系统采用孕蕴悦垣陨辕韵模块垣定位模块垣粤阅模块垣阅粤模块垣悦悦原蕴蚤灶噪通讯模块垣匀酝陨来完成所有的控制要求袁如图猿遥

员冤采用孕蕴悦控制的优点遥目前孕蕴悦在工业控制中得到了广泛的应用袁它的实时性比较高袁信号处理时间短袁扫描速度快曰其次袁可靠性高袁所有的陨辕韵信号全部采用光电隔离袁面对恶劣的现场条件袁它所表现出来的抗干扰能力也是业界有目共睹的曰再次袁系统配置简单灵活袁可以根据自己的要求自由组合各个模块遥

圆冤选用源个轴的定位模块袁开路集电极系统脉冲输出袁支持各种定位控制功能袁如位置控制尧速度控制尧位置原速度切换控制尧速度原位置切换控制等袁在此采用位置控制袁主要控制两个伺服轴电机和两个步进电机遥焊接小车采用的是伺服电机袁由于伺服电机采用的孕陨阅闭环控制袁所以能实现精确的定位遥焊枪的摆动采用的也是伺服电机袁主要为了能实现焊接工艺上的要求袁在摆动的不同位置给出不同的焊接电流和电压遥齿圈行走和焊枪的升降全部采用步进电机遥

猿冤上位机采用的是触摸屏遥可以很方面地设置员耀远层所需

叶工业控制计算机曳圆园员愿年第猿员卷第猿期图猿控制系统结构图

要的焊接参数袁另外在触摸屏上利用配方功能可以存储员园园套规格袁不占用孕蕴悦内部的软元件地址袁又可以方便地调用和存储不同材质和管径的工艺参数遥触摸屏可以实时监控当前的焊接参数袁如角度尧电流尧电压等遥

源冤模数转换模块采集焊机电流电压信号袁以供操作人员的实时观察遥在信号的接收端袁即靠近模块的一端接滤波电路清除干扰信号袁同时要用双绞屏蔽线袁屏蔽层接地遥

缘冤数模转换模块输出园耀员园灾的电压信号袁通过焊接电源的接口电路控制焊接过程中的电流电压大小遥在信号的接收端即靠近焊接电源的一端接滤波电路袁采用双绞屏蔽线屏蔽层接地袁尽量做好抗干扰措施遥另外袁在模拟量信号的输出端和接收端之间要加入一个电压信号隔离模块袁这种隔离模块具有单相导通的特性袁以防止焊接电源端有反馈大电压击穿阅粤通道遥

远冤为了减少主控制柜和遥控盒之间的通讯线的重量袁系统采用了悦悦原蕴蚤灶噪远程陨辕韵模块通讯的方式遥需要注意的一点是袁悦悦原蕴蚤灶噪电缆除了在模块上需要有断线外不能有中断的现象袁也不能通过航空插头转接袁否则通讯报警袁提示电缆有断点遥在通讯模块和最后一个远程设备站两端需要接员员园赘袁如图源所示遥

图源悦悦原蕴陨晕运接线图

苑冤陨辕韵模块包括主站的陨辕韵模块和远程陨辕韵模块遥主站输入模块主要采集接近开关和传感器的一些信号袁输出模块对焊接电源的气阀尧点动送丝尧起弧信号进行控制遥远程输入模块主要接收遥控盒上按钮开关输出的信号袁然后在程序中进行相应动作的控制遥猿程序流程

孕蕴悦有缘种编程语言袁包括图形化的编程语言和文本化的编程语言遥图形化的编程语言包括梯形图尧功能块图尧顺序功能图遥文本化编程语言包括指令表和结构化文本遥本程序采用梯形图编程遥

程序的构成是院主程序垣伺服程序垣报警及存储程序袁见图

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缘遥孕蕴悦采用循环的扫描方式工作袁扫描周期缘耀远皂泽遥

图缘程序框架图

员冤主程序遥根据焊接工艺的要求完成对整个焊接过程的控制遥圆冤伺服程序遥源个伺服轴的初始化工作在这里完成袁包括轴单位尧电机每一转的脉冲数尧每一转的位移量等等遥另外轴点动动作袁定位动作袁还有焊接过程中对伺服轴的一些操作全部在这里完成遥

猿冤报警及存储遥采集伺服轴的报警号保存到一个特定的地址区袁然后在触摸屏上显示袁根据代号查找定位模块的使用手册就可以知道是什么原因引起的报警遥另外袁跟触摸屏通讯完成焊接工艺的存储工作遥

孕蕴悦程序如图远所示遥

图远孕蕴悦程序

源系统调试

按照顺序分为以下几个步骤院

员冤首先给控制系统通电袁给孕蕴悦和触摸屏输入程序曰

圆冤其次检查悦悦原蕴蚤灶噪通讯是否正常袁确定通讯电缆正确接线以及站号的设定与程序中的定义一致曰

猿冤检查各个开关量是否有信号输入输出曰

源冤确定孕蕴悦与触摸屏之间以及触摸屏和显示终端之间通讯正常曰

缘冤在调试几个伺服轴之前首先要检查定位模块和驱动器的连线是否正确袁其次在触摸屏上设定点动速度袁调试几个伺服轴点动动作曰

远冤调试源个伺服轴的定位精度袁包括距离和速度都要进行标定曰

苑冤起弧焊接袁对整个程序的控制方法进行调试遥

调试过程需要耐心和细心袁及时发现硬件和软件上存在的问题并纠正遥缘结束语

经过反复实验袁基本掌握了跟焊尧填充焊尧盖面焊的焊接工艺参数遥孕蕴悦在完成控制要求袁实现焊接功能方面发挥了重要的作用遥

咱收稿日期院圆园员苑援员园援圆苑暂