专利名称：一种法兰环轧机的电气控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种法兰环的加工设备，具体涉及ー种法兰环轧机的电气控制系统。
背景技术：
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，传统的法兰环轧机电气控制系统已经不能适应大型径轴向法兰环轧机的要求，为此针对径轴向轧环机エ艺性強、轧制过程复杂、控制回路多、參数关系复杂、系统响应快等特点，需要研制开发ー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，设置ー个控制站，没有设置エ艺站，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，不利于轧制エ艺的优化，不利于法兰环轧机设备的有效使用，同时也不适应现代企业对产品的管理要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供法兰环轧机的电气控制系统，该系统结构简单、功能完善、控制系统可靠性高、能满足多种环件的轧制エ艺要求。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种法兰环轧机的电气控制系统，其特征在于，所述系统包括操作単元、控制单元、エ艺单元、主单片机、副ー单片机、副ニ单片机及直流传动单元；所述操作単元、控制单元、エ艺单元及主单片机用数据线或无线网络连接，所述控制単元分别通过D/Ι模块、D/0模块、A/D模块及D/A模块与过程控制第一单元电连接，所述主单片机通过通信接ロ与副ー单片机、副ニ单片机及直流传动单元电连接，副ー单片机、副ニ单片机及直流传动单元通过接ロ与过程控制第二单元电连接；所述D/A模块与主单片机电连接，所述主单片机、A/D模块、D/A模块、副一单片机和副ニ单片机与操作及显示单元电连接。其中，所述的操作单元是一台エ业计算机。所述的控制单元是一台エ业计算机。所述的エ艺单元是一台エ业计算机。本实用新型的优点和有益效果在于I、整个控制系统采用了计算机控制技术、全数字直流调速、集散式的单片机控制及远程通讯技木。2、该方案将径轴向法兰环轧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)，缩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，使控制站与单片机间需要交換的数据得到精筒，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。[0014]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。
图I是本实用新型实施例结构示意图。图中1、操作单元；2、控制单元；3、工艺单元；4、主单片机；5、D/I模块；6、D/0模块；7、A/D模块；8、D/A模块；9、副一单片机；10、副二单片机；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
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如图I所示，本实用新型是一种法兰环轧机的电气控制系统，该系统包括操作单元I、控制单元2、工艺单元3、主单片机4、副一单片机9、副单片机10及直流传动单元11。操作单元I、控制单元2、工艺单元3及主单片机4用数据线或无线网络连接，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模块5、D/0模块6、A/D模块7及D/A模块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模块5、D/0模块6、A/D模块7及D/A模块8直接传送环件外径和锥辊速度的模拟量；主单片机4通过通信接口与副一单片机9、副二单片机10及直流传动单元11电连接，副一单片机9、副二单片机10及直流传动单元11通过接口与过程控制第二单元14电连接。D/A模块8与主单片机4电连接，主单片机4、A/D模块7、D/A模块8、副一单片机9和副二单片机10与操作及显示单元13电连接。主单片机4、副一单片机9、副二单片机10主要完成法兰环轧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、气压站控制、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I提供实时数据。工艺单元3的工业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和单片机(主单片机4、副一单片机9、副二单片机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I的工业计算机，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)，实时显示法兰环轧机各设备状态和轧制参数(包括机械设备、气压设备、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法兰机环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，调用合适的轧制エ艺，然后启动轧制功能键，就可以实现ー键式自动轧制，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/Ι模块5、D/0模块6、A/D模块7及D/A模块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。单片机(主单片机4、副一单片机9、副ニ单片机10)是本法兰环轧机的另ー个过程控制中心，主要完成法兰环轧机的 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、气压站控制、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。同时为エ艺单元3和操作单元I提供实时数据。直流传动单元11完成法兰环轧机的气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、直流电机カ矩控制。环件外径和锥辊速度除通过网络传送外，同时通过模拟量接ロ用导线直接连接，进行数据交換。正常采用通讯传送，当系统检测到网络故障吋，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。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种法兰环轧机的电气控制系统，其特征在于，所述系统包括操作単元(I)、控制単元(2)、エ艺单元(3)、主单片机(4)、副一单片机(9)、副ニ单片机(10)及直流传动单元(11);所述操作単元(I)、控制单元(2)、エ艺单元(3)及主单片机(4)用数据线或无线网络连接，所述控制単元⑵分别通过D/Ι模块(5)、D/0模块(6)、A/D模块(7)及D/A模块(8)与过程控制第一単元(12)电连接，所述主单片机(4)通过通信接ロ与副一单片机(9)、副ニ单片机(10)及直流传动单元(11)电连接，副一单片机(9)、副ニ单片机(10)及直流传动单元(11)通过接ロ与过程控制第二単元(14)电连接；所述D/A模块(8)与主单片机(4)电连接，所述主单片机(4)、A/D模块(7)、D/A模块(8)、副一单片机(9)和副ニ单片机(10)与操作及显示单元(13)电连接。
2.如权利要求I所述的法兰环轧机的电气控制系统，其特征在于，所述的操作単元(I)是ー台エ业计算机。
3.如权利要求I所述的法兰环轧机的电气控制系统，其特征在于，所述的控制単元(2)是ー台エ业计算机。
4.如权利要求I所述的法兰环轧机的电气控制系统，其特征在于，所述的エ艺单元(3)是ー台エ业计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种法兰环轧机的电气控制系统，该系统包括操作单元、控制单元、工艺单元、主单片机、副一单片机、副二单片机及直流传动单元；操作单元、控制单元、工艺单元及主单片机用数据线或无线网络连接，控制单元分别通过D/I模块、D/O模块、A/D模块及D/A模块与过程控制第一单元电连接，主单片机通过通信接口与副一单片机、副二单片机及直流传动单元电连接，副一单片机、副二单片机及直流传动单元通过接口与过程控制第二单元电连接；D/A模块与主单片机电连接，主单片机、A/D模块、D/A模块、副一单片机和副二单片机与操作及显示单元电连接。该系统结构简单、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。
文档编号G05B19/042GK202404398SQ20112052616
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者刘侠, 刘勇飚, 刘芳, 胡协兴, 陆忠益, 陈燕娟 申请人:江阴同庆机械制造有限公司