冷軋管材因其優(yōu)異的性能在工業(yè)技術領域中應用十分廣泛,而冷軋管機作為軋制管材的關鍵設備對產品質量有著非常大的影響。冷軋管機中電機的工作狀態(tài)反映了軋機的運行狀態(tài),針對目前軋機的電控器缺少統(tǒng)一監(jiān)控的問題,本次設計采用以STM32為核心的監(jiān)控器實現對冷軋管機中直流電機的監(jiān)控,對提高管材質量和保障設備安全與維護具有重要的意義。本文首先介紹了冷軋管機的工作過程,對電控系統(tǒng)進行了詳細的說明,在此基礎上結合實際的應用需求提出了冷軋管機監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求。討論了監(jiān)控系統(tǒng)的組成,包括監(jiān)控器和上位機,完成了監(jiān)控器的硬件和軟件設計。硬件設計采用基于ARM內核的STM32F103C8T6單片機作為控制核心,輔以電源模塊、輸入輸出模塊、電信號測量模塊、通信模塊、隔離模塊以及人機交互模塊等共同組成硬件電路。在硬件電路的基礎上,采用模塊化的設計方法,完成了各個模塊的軟件設計,包含采樣、數據存儲和故障保護等模塊的軟件設計。與此同時,基于虛擬儀器LabVIEW設計的上位機不僅能顯示電壓和電流的波形,還增設了數據庫功能。監(jiān)控器和上位機通過RS485總線配合工作,共同完成了冷軋管機監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設計。在監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

冷軋管機軋制原理圖

?脅鄣目?詿蚩???仆瓿傻墓懿木陀肟仔屯牙虢喲チ恕?1.2.2新型冷軋管機控制系統(tǒng)新型冷軋管機控制系統(tǒng)采用主電機調速，回轉送進電機控制的方式進行工作。主電機供電采用三相橋式全控整流電路，通過橋臂上的六個晶閘管依次導通，改變輸出電壓，達到電機電壓可調的目的，制動部分采用能耗制動。根據電子軸和機電融合的數控理念，冷軋管機的回轉送進結構采用控制器控制電機，電機由同一個控制器驅動[16]。調速裝置設定不同的主電機轉動速度，回轉送進電機跟隨同步運動，實現冷軋管機的回轉送進動作。冷軋管機的控制系統(tǒng)圖如圖1-3所示。圖1-3單個冷軋管機控制系統(tǒng)圖冷軋管機是一種周期性冷態(tài)軋制的二輥式軋機。主電機和回轉送機電機之間有連鎖信號，主電機啟動之后才可以啟動回轉送進電機。工作機架的運動依靠曲柄連桿機構的往復運動，軋機機架的軸承座內含有工作軋輥，軋輥隨著安裝軸徑處的同步齒輪進行滾動以及周期性的往復運動[17]。1.2.3存在問題主電機調速和回轉送進電機控制作為新型冷軋管機控制系統(tǒng)的關鍵部分，雖然在控制部分達到了比較好的效果，但在監(jiān)控系統(tǒng)方面一直缺少考慮與設計，缺少監(jiān)控設備，存在單獨設計保護不統(tǒng)一、邊控制邊保護功能不完善、沒有記錄功能、故障不能回溯等問題。因此，對冷軋管機的監(jiān)控越來越重要，軋機需要設計專用監(jiān)控設備。冷軋管機目前存在的問題具體表現在以下幾個方面。（1）由于之前舊式冷軋管機是回轉送進部分是由機械結構控制的，只需要對主電機進行監(jiān)控，而目前新型冷軋管機得到普及，回轉送進部分的電機也需要監(jiān)控。主電機和回轉送進電機單獨工作，按照原先工程設計的只能達到單獨保護和監(jiān)控的功能，不能調速裝置主電機控制器連鎖信號回轉電機送進電機

?脅鄣目?詿蚩???仆瓿傻墓懿木陀肟仔屯牙虢喲チ恕?1.2.2新型冷軋管機控制系統(tǒng)新型冷軋管機控制系統(tǒng)采用主電機調速，回轉送進電機控制的方式進行工作。主電機供電采用三相橋式全控整流電路，通過橋臂上的六個晶閘管依次導通，改變輸出電壓，達到電機電壓可調的目的，制動部分采用能耗制動。根據電子軸和機電融合的數控理念，冷軋管機的回轉送進結構采用控制器控制電機，電機由同一個控制器驅動[16]。調速裝置設定不同的主電機轉動速度，回轉送進電機跟隨同步運動，實現冷軋管機的回轉送進動作。冷軋管機的控制系統(tǒng)圖如圖1-3所示。圖1-3單個冷軋管機控制系統(tǒng)圖冷軋管機是一種周期性冷態(tài)軋制的二輥式軋機。主電機和回轉送機電機之間有連鎖信號，主電機啟動之后才可以啟動回轉送進電機。工作機架的運動依靠曲柄連桿機構的往復運動，軋機機架的軸承座內含有工作軋輥，軋輥隨著安裝軸徑處的同步齒輪進行滾動以及周期性的往復運動[17]。1.2.3存在問題主電機調速和回轉送進電機控制作為新型冷軋管機控制系統(tǒng)的關鍵部分，雖然在控制部分達到了比較好的效果，但在監(jiān)控系統(tǒng)方面一直缺少考慮與設計，缺少監(jiān)控設備，存在單獨設計保護不統(tǒng)一、邊控制邊保護功能不完善、沒有記錄功能、故障不能回溯等問題。因此，對冷軋管機的監(jiān)控越來越重要，軋機需要設計專用監(jiān)控設備。冷軋管機目前存在的問題具體表現在以下幾個方面。（1）由于之前舊式冷軋管機是回轉送進部分是由機械結構控制的，只需要對主電機進行監(jiān)控，而目前新型冷軋管機得到普及，回轉送進部分的電機也需要監(jiān)控。主電機和回轉送進電機單獨工作，按照原先工程設計的只能達到單獨保護和監(jiān)控的功能，不能調速裝置主電機控制器連鎖信號回轉電機送進電機


本文編號：2925206