一種制造軋制成型翅片管的控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種制造軋制成型翅片管的控制系統，包括全線工作循環控制單元，用于控制制造軋制成型翅片管的生產設備和輔助設備進行工作；工作狀態監視單元，用于對所述生產設備和所述輔助設備進行狀態監視；故障尋檢單元，用于檢測所述生產設備和所述輔助設備的故障；故障部位顯示與報警單元，用于所述生產設備或所述輔助設備的故障進行顯示和報警。軋制生產自動控制，生產效率大幅提高，節奏均勻，產品生產質量的一致性得到保證，廢品率大幅下降。
【專利說明】一種制造軋制成型翅片管的控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動化控制領域，尤其涉及一種制造軋制成型翅片管的控制系統。
【背景技術】
[0002]由于氣、液之間熱物理性能的巨大差異，工程上普遍采用翅片管作為“氣一液”間熱交換的基本換熱元件。其中軋制翅片管結構簡單，材料消耗少，適合大量生產，適用于大中型換熱器的制造。
[0003]隨著空調、制冷企業的發展，對翅片管的需求日益增加，作為生產翅片管的專用設備，翅片管生產線的性能和各項參數都得到了很大提高，但具有控制系統的翅片管的自動設備研制工作仍是一項具有很大開發潛力的項目。
[0004]過去軋制技術不夠成熟，難以滿足翅片管軋制的質量和技術要求，用戶寧愿舍棄高翅管而沿用繞片管和套片管，但傳熱效率、使用年限、傳熱性能及穩定性方面與軋制翅片管相比還有差距。因此，業內對滾軋式翅片管研制開發的步伐一直都沒有停止過。到目前為止，國內在軋制工藝的完善、軋制設備的創新方面已取得了明顯的突破，使冷軋整體翅片管在制冷、石化、動力、采暖、烘干等行業的應用已經被越來越多的企業重視，也預示了其大有超越套片式和繞片式翅片管的趨勢。
[0005]由于國內機械自動化制造技術發展迅速，積極采用新工藝、新方法，大力推行技術創新、技術進步，使得輥軋式翅片管的軋制設備得到了改進和更新，已經趨于完善。事實上，對銅管、鋁管及銅鋁復合管而言，在現階段滾軋加工比套片及繞片而成的翅片管具有使用壽命長、換熱效率更高等優勢。但輥軋式翅片管的軋制設備在自動化、智能化方面還有很大不足。
【發明內容】
[0006]本發明實施例的目的是提供一種制造軋制成型翅片管的控制系統，實現系統的自動化控制。
[0007]本發明實施例的目的是通過以下技術方案實現的:
[0008]一種制造軋制成型翅片管的控制系統，包括:
[0009]全線工作循環控制單元，用于控制制造軋制成型翅片管的生產設備和輔助設備進行工作；
[0010]工作狀態監視單元，用于對所述生產設備和所述輔助設備進行運行狀態是否正常的監視；
[0011]故障尋檢單元，用于檢測所述生產設備和所述輔助設備的故障；
[0012]故障部位顯示與報警單元，用于對所述生產設備或所述輔助設備的故障進行顯示和報警。
[0013]由上述本發明實施例提供的技術方案可以看出，軋制生產自動控制，生產效率大幅提高，節奏均勻，產品生產質量的一致性得到保證，廢品率大幅下降。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0015]圖1為本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統構成示意圖；
[0016]圖2為本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統生產工藝流程圖；
[0017]圖3為本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統FX2N-32MR-001型PLC接線端子圖；
[0018]圖4為本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統FX2N-32MR-001型PLC與繼電器接線圖；
[0019]圖5本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統上料控制示意圖；
[0020]圖6本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統切割控制示意圖；
[0021]圖7本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統整形矯直控制示意圖；
[0022]圖8本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統倒角控制示意圖；
[0023]圖9本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統拋光控制示意圖；
[0024]圖10本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統穿管控制示意圖；
[0025]圖11本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統軋制成型控制示意圖；
[0026]圖12本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統下料控制示意圖；
[0027]圖13本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統清洗控制示意圖；
[0028]圖14本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統修型、檢驗控制示意圖；
[0029]圖15本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統包裝控制示意圖；
[0030]圖16本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統檢測器聲光報警控制示意圖；
[0031]圖17本發明實施例提供的制造軋制成型翅片管的控制系統PLC控制軋制成型翅片管生產過程梯形圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0033]如圖1所示，本發明實施例提供一種制造軋制成型翅片管的控制系統，包括全線工作循環控制單元11，與全線工作循環控制單元11連接的工作狀態監視單元12，與工作狀態監視單元12連接的故障尋檢單元13，與故障尋檢單元13連接的故障部位顯示與報警單元14:[0034]全線工作循環控制單元11，用于控制制造軋制成型翅片管的生產設備和輔助設備進行工作；
[0035]工作狀態監視單元12，用于對所述生產設備和所述輔助設備進行運行狀態是否正常的監視；
[0036]故障尋檢單元13，用于檢測所述生產設備和所述輔助設備的故障；
[0037]故障部位顯示與報警單元14，用于對所述生產設備或所述輔助設備的故障進行顯示和報警。
[0038]由上述本發明實施例提供的技術方案可以看出，可以實現自動生產或手控功能的軋制成型翅片管生產。
[0039]軋制生產自動控制，生產效率大幅提高，節奏均勻，產品生產質量的一致性得到保證，廢品率大幅下降。
[0040]具體的，翅片管可以如螺旋翅片管，但不受此限制。
[0041]具體的，所述生產設備，可以包括機械加工設備、專用自動測量裝置以及輔助生產設備:
[0042]所述機械加工設備可以包括:動力傳遞與軋制成型設備、刀具組對中調試機構、側隙調試機構、壓力調試機構、螺旋角調試機構、潤滑劑粘度與溫度調節裝置；
[0043]所述專用自動測量裝置可以包括測量扎輥頂隙測量裝置、側隙測量測量裝置與轉速測量裝置；
[0044]所述輔助生產設備可以包括:整形裝置、切割裝置、倒角裝置、拋光裝置、穿管裝置、堿液溫控裝置、清洗裝置、沖洗裝置、修型裝置、檢驗裝置、分類裝置、包裝裝置、物料和產品自動引導小車；
[0045]所述輔助設備可以包括貯料庫、上下料機械手、工件轉位與搬運機械手，以及工件自動輸送設備。
[0046]具體的，可以參考現有技術理解生產設備和輔助設備。
[0047]進一步的，全線工作循環控制單元11，還可以用于對軋制成型設備的控制參數的設定，刀具組對中參數和側隙的檢測與控制、壓力與螺旋角的檢測與控制、潤滑劑粘度與溫度的檢測與控制。
[0048]具體的，本發明控制系統主要實現以可編程控制系統PLC為主控制器的金屬復合翅片管智能化自動生產線的智能控制，通過智能傳感器、智能識別系統、在線檢測裝置等，實現軋制成型過程的控制。
[0049]具體實現，本發明實施例制造軋制成型翅片管的控制系統，以PLC (ProgrammableLogic Controller，可編程邏輯控制器)為主控制器。全線工作循環控制單元11、工作狀態監視單元12、故障尋檢單元13以及故障部位顯示與報警單元14由PLC實現，所述PLC的I/O輸入/輸出接口:
[0050]PLC的輸入接口 xOOO:故障檢測器；
[0051]PLC的輸入接口 X001:上料限位開關，對應的，PLC的輸出接口 Y001:上料液壓缸
動作；
[0052]PLC的輸入接口 X002:機械手抓，對應的，PLC的輸出接口 Y002:切割機工作；
[0053]PLC的輸入接口 X003:管材矯直機開關，對應的，PLC的輸出接口 Y003:管材矯直機矯直管材；
[0054]PLC的輸入接口 X004:倒角機光電開關，對應的，PLC的輸出接口 Y004:倒角機工作；
[0055]PLC的輸入接口 X005:輪組光電開關，對應的，PLC的輸出接口 Y005:輪組工作；
[0056]PLC的輸入接口 X006:滾輪電機開關，對應的，PLC的輸出接口 Y006:滾輪旋轉；
[0057]PLC的輸入接口 x007:故障檢測器；
[0058]PLC的輸入接口 XOlO:軋輥刀組電機開關，對應的，PLC的輸出接口 YOlO:軋輥刀軋制；
[0059]PLC的輸入接口 XOll:升降液壓缸，對應的，PLC的輸出接口 YOll:下料；
[0060]PLC的輸入接口 XO12:清洗機器人，對應的，PLC的輸出接口 YO12:機器人清洗；
[0061]PLC的輸入接口 X013:修型、檢測設備開關，對應的，PLC的輸出接口 Y013:修型、檢驗；
[0062]PLC的輸入接口 X014:機械手，對應的，PLC的輸出接口 Y014:包裝；
[0063]PLC的輸入接口 X015:檢測器，對應的，PLC的輸出接口 Y015:檢測器聲光警報；
[0064]PLC的輸入接口 X016:急停，對應的，PLC的輸出接口 Y016:停止；
[0065]PLC的輸入接口 x017:檢測器。
[0066]其中，輸入接口 x015、輸入接口 x016，輸出接口 yl6用于全線工作循環控制單元。
[0067]輸入接口 xOll、輸入接口 xOOl、輸入接口 x005、輸入接口 x004，輸出接口y001_y014用于工作狀態監視單元。
[0068]輸入接口 xOOO、輸入接口 x007，輸出接口 y016用于故障尋檢單元。
[0069]輸入接口 x017、輸出接口 y015用于故障部位顯示與報警單元。
[0070]其中，所述PLC的輸入接口與輸出接口的對應關系為靜態配置。
[0071]所述PLC的輸入接口與輸入信號對應，PLC的輸出接口與輸出控制對應。
[0072]可選的，所述PLC 為 FX2N-32MR-001 型。
[0073]也即PLC的1/0接口的一般輸入點與輸入信號、輸出點與輸出控制是 對應的。分配好后，按系統配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號FX2N型PLC的輸入/輸出通道號米用自由配置、固定通道方式。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點對應的即為輸入繼電器，與輸出點對應的即為輸出繼電器。
[0074]本發明實施例制造軋制成型翅片管的控制系統，具有如下優點:
[0075]軋制生產自動控制，生產效率大幅提高，節奏均勻。
[0076]產品生產質量的一致性得到保證，廢品率大幅下降。
[0077]原軋制成型螺旋翅片管每條生產線需要5人，現在只需I人，大幅節約人工及成本。
[0078]大幅減少了機器對操作人員的傷害。
[0079]同時，本發明實施例制造軋制成型翅片管的控制系統，可推廣到類似生產線的自動控制。
[0080]下面，具體說明本發明實施例制造軋制成型翅片管的控制系統:
[0081]對軋制成形翅片管的制造過程包括上料、切割、整形矯直、下料、倒角、拋光、穿管、軋制成型、清洗、修型、包裝進行設備的選型，同時采用PLC控制使其可以實現自動生產、手控等功能。
[0082]由圖2、圖17示出翅片管生產工藝流程，軋制翅片管生產線主要包括:
[0083]自動裝料211、自動出料212、拋光213、矯直214、定尺下料215、外倒角216、鋼管內穿鋁管定位217、鋁管自動裝料221、鋁管自動出料222、矯直223、定尺下料224、外倒角225、翅片軋制成型機組21、粗洗22、精洗23、修型24、檢驗25、包裝26等制造工藝過程。
[0084]由圖3、圖4示出本發明實施例控制系統主要實現以可編程控制系統PLC為主控制器的金屬復合翅片管智能化自動生產線的智能控制，通過智能傳感器、智能識別系統、在線檢測裝置等，實現軋制成型過程的控制參數的設定與優化，刀具組對中參數和側隙的檢測與控制、壓力與螺旋角的檢測與控制、潤滑劑粘度與溫度的檢測與控制。
[0085]本發明實施例控制系統選用FX2N-32MR-001型PLC進行控制。
[0086]本發明實施例控制系統軋制翅片管I/O接口的一般輸入點與輸入信號、輸出點與輸出控制是一一對應的。分配好后，按系統配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號FX2N型PLC的輸入/輸出通道號采用自由配置、固定通道方式。輸入輸出繼電器可自由選擇，與輸入點對應的即為輸入繼電器，與輸出點對應的即為輸出繼電器，軋制翅片管I/o接口分配見表1:
[0087]表1軋制翅片管I/O接口
[0088]
【權利要求】
1.一種制造軋制成型翅片管的控制系統，其特征在于，包括: 全線工作循環控制單元，用于控制制造軋制成型翅片管的生產設備和輔助設備進行工作； 工作狀態監視單元，用于對所述生產設備和所述輔助設備進行運行狀態是否正常的監視； 故障尋檢單元，用于檢測所述生產設備和所述輔助設備的故障； 故障部位顯示與報警單元，用于對所述生產設備或所述輔助設備的故障進行顯示和報警
2.根據權利要求1所述的制造軋制成型翅片管的控制系統，其特征在于，所述生產設備，包括機械加工設備、專用自動測量裝置以及輔助生產設備: 所述機械加工設備包括:動力傳遞與軋制成型設備、刀具組對中調試機構、側隙調試機構、壓力調試機構、螺旋角調試機構、潤滑劑粘度與溫度調節裝置； 所述專用自動測量裝置包括測量扎輥頂隙測量裝置、側隙測量測量裝置與轉速測量裝置； 所述輔助生產設備包括:整形裝置、切割裝置、倒角裝置、拋光裝置、穿管裝置、堿液溫控裝置、清洗裝置、沖洗裝置、修型裝置、檢驗裝置、分類裝置、包裝裝置、物料和產品自動引導小車； 所述輔助設備，包括貯料庫、上下料機械手、工件轉位與搬運機械手，以及工件自動輸送設備。
3.根據權利要求1所述的制造軋制成型翅片管的控制系統，其特征在于，所述全線工作循環控制單元、所述工作狀態監視單元、所述故障尋檢單元以及所述故障部位顯示與報警單元由PLC可編程邏輯控制器實現，所述PLC的I/O輸入/輸出接口: PLC的輸入接口 XOOl:上料限位開關，對應的，PLC的輸出接口 YOOl:上料液壓缸動作； PLC的輸入接口 X002:機械手抓，對應的，PLC的輸出接口 Y002:切割機工作； PLC的輸入接口 X003:管材矯直機開關，對應的，PLC的輸出接口 Y003:管材矯直機矯直管材； PLC的輸入接口 X004:倒角機光電開關，對應的，PLC的輸出接口 Y004:倒角機工作； PLC的輸入接口 X005:輪組光電開關，對應的，PLC的輸出接口 Y005:輪組工作； PLC的輸入接口 X006:滾輪電機開關，對應的，PLC的輸出接口 Y006:滾輪旋轉； PLC的輸入接口 XOlO:軋輥刀組電機開關，對應的，PLC的輸出接口 YOlO:軋輥刀軋制； PLC的輸入接口 XOll:升降液壓缸，對應的，PLC的輸出接口 YOll:下料； PLC的輸入接口 X012:清洗機器人，對應的，PLC的輸出接口 Y012:機器人清洗； PLC的輸入接口 X013:修型、檢測設備開關，對應的，PLC的輸出接口 Y013:修型、檢驗； PLC的輸入接口 X014:機械手，對應的，PLC的輸出接口 Y014:包裝； PLC的輸入接口 X015:檢測器，對應的，PLC的輸出接口 Y015:檢測器聲光警報； PLC的輸入接口 X016:急停，對應的，PLC的輸出接口 Y016:停止。
4.根據權利要求3所述的制造軋制成型翅片管的控制系統，其特征在于，所述PLC的輸入接口與輸出接口的對應關系為靜態配置。
5.根據權利要求4所述的制造軋制成型翅片管的控制系統，其特征在于，所述PLC的輸入接口與輸入信號對應，PLC的輸出接口與輸出控制對應。
6.根據權利要求3-5中任一所述的制造軋制成型翅片管的控制系統，其特征在于，所述 PLC 為 FX2N- 32MR-001 型。
【文檔編號】G05B19/418GK103885431SQ201410131474
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】俞建榮, 楊德宇, 于建江, 王磊, 王嵐, 岳龍 申請人:北京石油化工學院