一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括相連接的液壓缸、曲柄裝置和脫輥套件，還包括控制部分，液壓缸尾部固定有位移傳感器，在液壓缸的油口處連接有比例換向閥；控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲(chǔ)器、zigbee無線通訊電路及比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路。由于本系統(tǒng)簡化了結(jié)構(gòu)，重新設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制部分，從而解決了現(xiàn)有系統(tǒng)存在的脫管輥道高度不能自動(dòng)調(diào)整，制約著后續(xù)的生產(chǎn)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的問題。本設(shè)計(jì)具有便于安裝與維護(hù)，調(diào)整簡單、快捷，而且使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無縫鋼管熱軋生產(chǎn)線，特別涉及一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著市場競爭的日益激烈，產(chǎn)品的種類也逐漸增多，每生產(chǎn)不同批次的無縫鋼管類型，就需要重新調(diào)整一次脫管輥道高度，而調(diào)整脫管輥道高度就需要設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并逐個(gè)進(jìn)行測量調(diào)整，造成停機(jī)時(shí)間大幅度增加，給后續(xù)生產(chǎn)帶來了很大的障礙，最終導(dǎo)致無法適應(yīng)現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式需求。另外，由于脫管前輥道處于連軋機(jī)與脫管機(jī)之間，工業(yè)現(xiàn)場冷卻水較多，系統(tǒng)中的電機(jī)減速機(jī)經(jīng)常發(fā)生電機(jī)接地的現(xiàn)象，導(dǎo)致電機(jī)減速機(jī)無法正常工作，造成脫管輥道高度不能自動(dòng)調(diào)整，經(jīng)常需要?jiǎng)佑萌肆M(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，嚴(yán)重制約著后續(xù)的生產(chǎn)，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，根據(jù)生產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)需要，本發(fā)明提供一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)有的單獨(dú)式調(diào)整升降結(jié)構(gòu)脫管前輥道系統(tǒng)進(jìn)行的改進(jìn)，為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，去除原有結(jié)構(gòu)中螺旋升降機(jī)和電機(jī)減速機(jī)兩部分，通過在液壓缸上安裝位移傳感器和比例換向閥，并重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制部分，使脫管前輥道系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)調(diào)整的目的。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括相連接的液壓缸、曲柄裝置和脫輥套件，還包括控制部分，其特征在于，在所述的液壓缸尾部固定有位移傳感器，在液壓缸的油口處連接有比例換向閥；所述的控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲(chǔ)器、zigbee無線通訊電路及比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路，其中，電源處理電路分別與可編程邏輯存儲(chǔ)器、中央處理單元、比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路及比例換向閥單向連接，位移傳感器、可編程邏輯存儲(chǔ)器、中央處理單元、比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路及比例換向閥依次單向連接，中央處理單元與zigbee無線通訊電路雙向連接。
[0005]本發(fā)明控制部分各芯片功能:
UATMEGA8 (中央處理單元):用于集成微處理器、無線通訊模塊以及可編程I/O等；
2> LM2575 (電源處理電路):用于電壓濾波穩(wěn)壓；
3、Atmel24c02(可編程邏輯存儲(chǔ)器):為串口通訊模塊，用于存儲(chǔ)位移傳感器傳送給微處理器的信息；
4、AAT4285(比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路):作為高壓側(cè)負(fù)載開關(guān)，通過驅(qū)動(dòng)電路來控制比例換向閥的通斷。
[0006]5、CC2530、PA-1605H (zigbee位移傳感器無線通訊電路):進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通訊，串口轉(zhuǎn)zigbee無線通訊協(xié)議。[0007]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:由于本系統(tǒng)簡化了結(jié)構(gòu)，重新設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制部分，從而解決了現(xiàn)有系統(tǒng)存在的脫管輥道高度不能自動(dòng)調(diào)整，制約著后續(xù)的生產(chǎn)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的問題。本設(shè)計(jì)具有便于安裝與維護(hù)，調(diào)整簡單、快捷，而且使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。僅需在操控室設(shè)置不同管型的參數(shù)即可調(diào)整脫管輥道高度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路原理框圖；
圖2是本發(fā)明的電源處理電路原理圖；
圖3是本發(fā)明的可編程邏輯存儲(chǔ)器電路原理圖；
圖4是本發(fā)明的比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路原理圖；
圖5是本發(fā)明的zigbee無線通訊電路原理圖；
圖6是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
參照圖6，本系統(tǒng)包括相連接的液壓缸1、曲柄裝置2和脫輥套件3，在液壓缸I尾部通過螺紋扣固定有位移傳感器4，在液壓缸I的油口 6處通過管線連接有比例換向閥5。
[0010]參照圖1，本發(fā)明的控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲(chǔ)器、zigbee無線通訊電路及比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路，其中，控制系統(tǒng)通過電源處理電路連接直流電源，電源處理電路分別與可編程邏輯存儲(chǔ)器、中央處理單元、比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路及比例換向閥單向連接，位移傳感器、可編程邏輯存儲(chǔ)器、中央處理單元、比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路及比例換向閥依次單向連接，中央處理單元與zigbee無線通訊電路雙向連接。
[0011]參照圖2，本發(fā)明的中央處理單元采用ATMEGA8芯片，電源處理電路采用LM2575芯片，LM2575芯片的I腳與電容C9的一端連接后接24V電壓，LM2575芯片的4腳接電容C8的一端、電感LI的一端與ATMEGA8芯片的4腳及發(fā)光二極管D4的正極連接后接VCC端，LM2575芯片的2腳接電感LI的另一端及二極管D3的負(fù)極，二極管D4的負(fù)極與電阻R5的一端連接，R5的另一端與電容C8的另一端、電容C9的另一端、二極管D3的正極、LM2575芯片的3腳及5腳連接后接地。
參照圖3，本發(fā)明的可編程邏輯存儲(chǔ)器采用Atmel24c02芯片，Atmel24c02芯片的AO腳、Al腳及A2腳分別連接接插件Jl的3、2、1端口，Atmel24c02芯片的GND腳與WP腳連接后接GND端，Atmel24c02芯片的SCL腳連接電阻R2的一端及中央處理單元ATMEGA8芯片的27腳，Atmel24c02芯片的SDA腳連接電阻Rl的一端及中央處理單元ATMEGA8芯片28腳，電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端連接后接VCC端。
[0012]參照圖4，本發(fā)明的比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路采用AAT4285芯片，AAT4285芯片的I腳與2腳連接后接12V電壓、二極管D2的負(fù)極及電解電容C2的正極，二極管D2的正極與電解電容C2的負(fù)極連接后接地，AAT4285芯片的4腳與電阻R4的一端連接后接中央處理單元ATMEGA8芯片的14腳及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極與二極管Dl的正極連接后接VCC端，三極管Ql的發(fā)射極與二極管Dl的負(fù)極連接后接地，電阻R4的另一端與AAT4285芯片的5腳、6腳、7腳、8腳及電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端與AAT4285芯片的3腳連接后接比例換向閥。
[0013]參照圖5，本發(fā)明的zigbee無線通訊電路CC2530芯片的17腳接中央處理單元ATMEGA8芯片的31腳，CC2530芯片的16腳接ATMEGA8芯片的30腳，CC2530芯片的41腳與ATMEGA8芯片的3腳相接，兩芯片共地，CC2530芯片的10腳與電容ClOl的一端連接后接VCC3.3V，電容ClOl的另一端接地，CC2530芯片的39腳與電容C391的一端連接后接VCC3.3V，電容C391的另一端接地，CC2530芯片的21腳與電容C211的一端連接后接VCC3.3V，電容C211的另一端接地，CC2530芯片的24腳與電容C241的一端連接后接VCC3.3V，電容C241的另一端接地，CC2530芯片的27腳、28腳以及29腳與電容C271的一端以及電容C272的一端連接后接VCC3.3V，電容C271的另一端、電容C272的另一端接地，CC2530芯片的31腳與電容C311的一端連接后接VCC3.3V，電容C311的另一端接地，VCC3.3V與電容C312的一端相接，電容C312的另一端接地，VCC3.3V與電感L2的一端相接，電感L2的另一端與VCCIN連接，CC2530芯片的25腳與電容C251的一端相接，電容C251的另一端接電感L252的一端，電感L252的另一端接地，電感L252與電容C254 —端之間接電容C252的一端，電容C254的另一端接芯片PA-1605H的4腳，CC2530芯片的26腳與電容C261的一端相接，電容C262的一端分別接電容C261的另一端及電感L261的一端，電感L261的另一端接電容C252的另一端，電容C262的另一端接地，CC2530芯片的32腳與電容C321的一端連接，電容C321的另一端接地，CC2530芯片的33腳與電容C331的一端連接，電容C331的另一端接地，電容C331 —端與電容C321 —端之間加晶振X2，CC2530芯片的22腳與電容C221的一端連接，電容C221的另一端接地，CC2530芯片的23腳與電容C231的一端連接，電容C231的另一端接地，電容C231 —端與電容C221 —端之間加晶振XI，CC2530芯片的40腳與電容C401的一端連接，電容C401的另一端接地，CC2530芯片的30腳與電阻R301的一端連接，電阻R301的另一端接地，CC2530芯片的I腳、2腳、3腳、4腳連接后接地，CC2530芯片的36腳與芯片PA-1605H的6腳連接，CC2530芯片的8腳與芯片PA-1605H的5腳連接，芯片PA-1605H的14腳與16腳接VCC3.3V，芯片PA-1605H的I腳、2腳、3腳與17腳接地，芯片PA-1605H的11腳與12腳接地，芯片PA-1605H的8腳與9腳分別單獨(dú)接地，芯片PA-1605H的10腳接天線接口 P3的I腳，天線接口 P3的2腳、3腳、4腳與5腳連接后接地。
[0014]本發(fā)明工作原理:位移傳感器4實(shí)時(shí)監(jiān)測液壓缸I的行程，并通過比例換向閥控制可編程邏輯存儲(chǔ)器(Atmel24c02)接收位移傳感器4信號(hào)并傳送給中央處理單元(ATMEGA8)的微處理器，微處理器判斷當(dāng)前檢測到的位移值是否符合中控室的設(shè)定值，當(dāng)微處理器判斷當(dāng)前檢測到的位移值不符合設(shè)定值時(shí)進(jìn)行偏差矯正，中央處理單元(ATMEGA8)的微處理器可將檢測到的信號(hào)通過串口通訊模塊(CC2530)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最終數(shù)據(jù)通過模塊(PA-1605H)進(jìn)行串口轉(zhuǎn)zigbee無線通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制，AAT4285芯片通過驅(qū)動(dòng)電路來控制比例換向閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)比例換向閥的自控控制，進(jìn)而控制液壓缸I行程，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)脫管輥道高度的自動(dòng)調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括相連接的液壓缸(I)、曲柄裝置(2)和脫輥套件(3)，還包括控制部分，其特征在于，在所述的液壓缸(I)尾部固定有位移傳感器(4)，在液壓缸(I)的油口(6)處連接有比例換向閥(5);所述的控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲(chǔ)器、zigbee無線通訊電路及比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路，其中，電源處理電路分別與可編程邏輯存儲(chǔ)器、中央處理單元、比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路及比例換向閥單向連接，位移傳感器、可編程邏輯存儲(chǔ)器、中央處理單元、比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路及比例換向閥依次單向連接，中央處理單元與zigbee無線通訊電路雙向連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:所述的中央處理單元采用ATMEGA8芯片，電源處理電路采用LM2575芯片，LM2575芯片的I腳與電容C9的一端連接后接24V電壓，LM2575芯片的4腳接電容C8的一端、電感LI的一端與ATMEGA8芯片的4腳及發(fā)光二極管D4的正極連接后接VCC端，LM2575芯片的2腳接電感LI的另一端及二極管D3的負(fù)極，二極管D4的負(fù)極與電阻R5的一端連接，R5的另一端與電容C8的另一端、電容C9的另一端、二極管D3的正極、LM2575芯片的3腳及5腳連接后接地。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，可編程邏輯存儲(chǔ)器采用Atmel24c02芯片，Atmel24c02芯片的AO腳、Al腳及A2腳分別連接接插件Jl的3、2、1端口，Atmel24c02芯片的GND腳與WP腳連接后接GND端，Atmel24c02芯片的SCL腳連接電阻R2的一端及中央處理單元ATMEGA8芯片的27腳，Atmel24c02芯片的SDA腳連接電阻Rl的一端及中央處理單元ATMEGA8芯片28腳，電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端連接后接VCC端。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于 ，比例換向閥驅(qū)動(dòng)控制電路采用AAT4285芯片，AAT4285芯片的I腳與2腳連接后接12V電壓、二極管D2的負(fù)極及電解電容C2的正極，二極管D2的正極與電解電容C2的負(fù)極連接后接地，AAT4285芯片的4腳與電阻R4的一端連接后接中央處理單元ATMEGA8芯片的14腳及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極與二極管Dl的正極連接后接VCC端，三極管Ql的發(fā)射極與二極管Dl的負(fù)極連接后接地，電阻R4的另一端與AAT4285芯片的5腳、6腳、7腳、8腳及電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端與AAT4285芯片的3腳連接后接比例換向閥。
5.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種熱軋無縫鋼管生產(chǎn)線用脫管前輥道自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，zigbee無線通訊電路采用CC2530芯片以及PA-1605H芯片，CC2530芯片的17腳接中央處理單元ATMEGA8芯片的31腳，CC2530芯片的16腳接ATMEGA8芯片的30腳，CC2530芯片的41腳與ATMEGA8芯片的3腳相接，兩芯片共地，CC2530芯片的10腳與電容ClOl的一端連接后接VCC3.3V，電容ClOl的另一端接地，CC2530芯片的39腳與電容C391的一端連接后接VCC3.3V，電容C391的另一端接地，CC2530芯片的21腳與電容C211的一端連接后接VCC3.3V，電容C211的另一端接地，CC2530芯片的24腳與電容C241的一端連接后接VCC3.3V，電容C241的另一端接地，CC2530芯片的27腳、28腳以及29腳與電容C271的一端以及電容C272的一端連接后接VCC3.3V，電容C271的另一端、電容C272的另一端接地，CC2530芯片的31腳與電容C311的一端連接后接VCC3.3V，電容C311的另一端接地，VCC3.3V與電容C312的一端相接，電容C312的另一端接地，VCC3.3V與電感L2的一端相接，電感L2的另一端與VCCIN連接，CC2530芯片的25腳與電容C251的一端相接，電容C251的另一端接電感L252的一端，電感L252的另一端接地，電感L252與電容C254 —端之間接電容C252的一端，電容C254的另一端接芯片PA-1605H的4腳，CC2530芯片的26腳與電容C261的一端相接，電容C262的一端分別接電容C261的另一端及電感L261的一端，電感L261的另一端接電容C252的另一端，電容C262的另一端接地，CC2530芯片的32腳與電容C321的一端連接，電容C321的另一端接地，CC2530芯片的33腳與電容C331的一端連接，電容C331的另一端接地，電容C331 —端與電容C321 —端之間加晶振X2，CC2530芯片的22腳與電容C221的一端連接，電容C221的另一端接地，CC2530芯片的23腳與電容C231的一端連接，電容C231的另一端接地，電容C231 —端與電容C221 —端之間加晶振XI，CC2530芯片的40腳與電容C401的一端連接，電容C401的另一端接地，CC2530芯片的30腳與電阻R301的一端連接，電阻R301的另一端接地，CC2530芯片的I腳、2腳、3腳、4腳連接后接地，CC2530芯片的36腳與芯片PA-1605H的6腳連接，CC2530芯片的8腳與芯片PA-1605H的5腳連接，芯片PA-1605H的14腳與16腳接VCC3.3V,芯片PA-1605H的I腳、2腳、3腳與17腳接地，芯片PA-1605H的11腳與12腳接地，芯片PA-1605H的8腳與9腳分別單獨(dú)接地，芯片PA-1605H的10腳接天線接口 P3的I腳，天線接口 P3的2腳、3腳、4腳與5腳連接后接 地。
【文檔編號(hào)】B21B37/78GK103691743SQ201310673351
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】王曉芳, 宋毅, 劉仲學(xué), 劉強(qiáng), 劉亞軍, 崔明全, 譚然, 蘇建平 申請人:天津市電視技術(shù)研究所