本文關(guān)鍵詞：預(yù)精焊螺旋縫焊管內(nèi)清掃控制系統(tǒng)的研發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管道運(yùn)輸是世界第四大運(yùn)輸方式,主要作用為長(zhǎng)距離傳輸液體及氣體。目前采取的主要管道類(lèi)型為埋弧焊螺旋焊管。近年隨著我國(guó)西部能源的開(kāi)發(fā)及同俄羅斯、西亞等鄰國(guó)石油天然氣貿(mào)易的增加,對(duì)埋弧焊螺旋焊管的需求也在大量增加,對(duì)鋼管焊接的質(zhì)量要求也逐漸提高。在這種形式下,一套具有國(guó)際先進(jìn)水平的預(yù)精焊生產(chǎn)線(xiàn)在山東勝利鋼管有限公司設(shè)計(jì)組裝并使用。較以往生產(chǎn)線(xiàn)的工藝要求,鋼管內(nèi)雜質(zhì)的清掃程度極為嚴(yán)格,它在預(yù)焊及精焊的流程中間,是保證精焊設(shè)備順利焊接的關(guān)鍵。本課題就是以鋼管內(nèi)清掃系統(tǒng)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)出一套能夠滿(mǎn)足鋼管內(nèi)雜質(zhì)清掃程度要求,并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化清掃的一套系統(tǒng)。首先根據(jù)預(yù)精焊螺旋焊管生產(chǎn)線(xiàn)工藝特點(diǎn)和要求,確定了鋼管內(nèi)清掃系統(tǒng)的性能指標(biāo)和主要功能,對(duì)于鋼管的清掃方式,致力于清掃均勻、清掃徹底和污染小的理念,采用鋼管勻速旋轉(zhuǎn)和刷頭同時(shí)勻速前進(jìn)后退的方式,具體為根據(jù)鋼管管徑,給旋轉(zhuǎn)輥道一個(gè)速度,使鋼管勻速旋轉(zhuǎn),同時(shí)刷頭在檢測(cè)到鋼管管頭的同時(shí),移動(dòng)到工作位置,在合適的給定速度下,隨著移動(dòng)小車(chē)和探臂的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行清掃工作。吸塵裝置有個(gè)管道通過(guò)探臂內(nèi)部,管頭與刷頭刷座封閉式相連,在清掃的同時(shí)也開(kāi)始吸塵。這種工作方式穩(wěn)定可靠,效果良好,滿(mǎn)足工藝要求。在控制方面,鑒于設(shè)備整體運(yùn)行存在危險(xiǎn)系數(shù),采取安全PLC控制系統(tǒng),并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和PROFINET網(wǎng)絡(luò),將設(shè)備有機(jī)的連接到一起,減少了繁瑣的布線(xiàn),亦提高了設(shè)備的響應(yīng)速度。動(dòng)力系統(tǒng)方面小車(chē)行走主要使用伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)合PLC及上位機(jī)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)位置及速度控制,對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行三環(huán)調(diào)試,使之具有帶載能力強(qiáng),響應(yīng)快,精度高等特點(diǎn),旋轉(zhuǎn)輥道采用三相異步交流電機(jī),滿(mǎn)足其勻速旋轉(zhuǎn)的功能,刷頭旋轉(zhuǎn)采用液壓驅(qū)動(dòng),來(lái)保證其平穩(wěn),快速啟動(dòng)和制動(dòng)的特點(diǎn)。刷頭升降用液壓缸驅(qū)動(dòng),壓力傳感器、先導(dǎo)式溢流閥和PLC一起形成閉環(huán)系統(tǒng),來(lái)確保刷頭驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)壓力的穩(wěn)定。在操作上,設(shè)計(jì)了人機(jī)界面系統(tǒng),能夠隨時(shí)將設(shè)備的狀態(tài)及錯(cuò)誤信息顯示在界面上,及時(shí)反饋給操作者及維修者,并且操作或查詢(xún)方便。程序采用模塊化設(shè)計(jì),具有直觀(guān),易讀等特點(diǎn),設(shè)計(jì)有有手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式,平時(shí)只需采用自動(dòng)模式,系統(tǒng)即可自動(dòng)完成所有操作,節(jié)約了人員成本,減輕了操作操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。最終該系統(tǒng)在生產(chǎn)線(xiàn)上成功使用,達(dá)到了預(yù)期效果,并且運(yùn)行穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：螺旋縫焊管 伺服驅(qū)動(dòng) 人機(jī)界面 安全PLC 液壓驅(qū)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE973;TP273
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題的來(lái)源13
• 1.2 螺旋埋弧焊管工藝介紹13-16
• 1.2.1 螺旋焊管制造工藝的比較13-15
• 1.2.2 氣保焊和埋弧焊的比較15-16
• 1.3 鋼管常用的清掃方法16-18
• 1.3.1 傾倒式清掃方法16-17
• 1.3.2 吸塵式清掃方法17-18
• 1.4 本文研究的意義和主要內(nèi)容18-21
• 第2章 內(nèi)清掃電氣及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21-37
• 2.1 內(nèi)清掃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)21-22
• 2.2 內(nèi)清掃安全PLC硬件系統(tǒng)22-29
• 2.2.1 內(nèi)清掃安全PLC的基本結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2.2 分布式故障安全系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)23-26
• 2.2.3 西門(mén)子通訊部分設(shè)計(jì)26-28
• 2.2.4 安全PLC的外部連接28-29
• 2.3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)29-32
• 2.3.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇29-31
• 2.3.2 伺服控制的電氣設(shè)計(jì)31
• 2.3.3 全閉環(huán)位置控制的設(shè)計(jì)31-32
• 2.4 刷頭裝配及液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32-36
• 2.4.1 刷頭裝配結(jié)構(gòu)32-33
• 2.4.2 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 伺服系統(tǒng)的參數(shù)配置與調(diào)試37-51
• 3.1 伺服驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)的參數(shù)配置37-40
• 3.2 伺服系統(tǒng)電流環(huán)整定40-45
• 3.3 伺服系統(tǒng)速度環(huán)的調(diào)試45-47
• 3.4 伺服系統(tǒng)位置環(huán)的調(diào)試47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 PLC的程序結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)51-65
• 4.1 程序的整體設(shè)計(jì)51-54
• 4.2 初始化程序的設(shè)計(jì)54-55
• 4.3 行走小車(chē)運(yùn)動(dòng)部分的程序設(shè)計(jì)55-58
• 4.4 刷頭自動(dòng)升降程序設(shè)計(jì)58-60
• 4.5 自動(dòng)清掃系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-61
• 4.6 安全部分程序設(shè)計(jì)61-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 第5章 內(nèi)清掃系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)65-71
• 5.1 WinCC Flexible簡(jiǎn)介65
• 5.2 內(nèi)清掃系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)思想65-66
• 5.3 內(nèi)清掃系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)66-70
• 5.3.1 觸摸屏的變量創(chuàng)建66-67
• 5.3.2 觸摸屏的報(bào)警創(chuàng)建67-68
• 5.3.3 觸摸屏的人機(jī)界面創(chuàng)建68-70
• 5.3.4 觸摸屏的配方創(chuàng)建70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-78
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表78

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本文編號(hào)：437552