一種罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于設(shè)備控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液壓機(jī)上使用的控制系統(tǒng)，特別涉及一種罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)高壓封頭液壓機(jī)實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作和慢速動(dòng)作的綜合控制。
【背景技術(shù)】
[0002]封頭液壓機(jī)是大型壓力容器封頭制造的專用設(shè)備，主要構(gòu)成部分包括活動(dòng)橫梁、中央滑塊、中央頂出器、旁側(cè)頂出器、工作臺(tái)、加緊缸。工作過程中，為了保證封頭壓機(jī)的壓制質(zhì)量，需要實(shí)現(xiàn)活動(dòng)橫梁和中央滑塊的快速、慢速動(dòng)作，且工作臺(tái)的重復(fù)定位精度要達(dá)到2毫米。傳統(tǒng)的繼電器和接觸器組成的液壓機(jī)控制系統(tǒng)不能完成對(duì)封頭壓機(jī)的復(fù)雜控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)，能完成對(duì)罐體半球封頭液壓機(jī)的復(fù)雜控制，保證壓制質(zhì)量。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)，包括相連接的PLC控制器和Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)，PLC控制器分別與工業(yè)觸摸屏和工作臺(tái)手柄按鈕相連接；Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)分別與多個(gè)溫度傳感器、多個(gè)壓力傳感器、多個(gè)液位計(jì)和多個(gè)限位開關(guān)信號(hào)連接；使用時(shí)，PLC控制器分別與多臺(tái)主泵電機(jī)和多個(gè)電磁閥相連接。
[0005]所述的PLC控制器由PLC從站和PLC主站組成，PLC主站分別與工業(yè)觸摸屏、工作臺(tái)手柄按鈕和Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)相連接；使用時(shí)，PLC從站與多臺(tái)主泵電機(jī)相連接，PLC主站分別與多個(gè)電磁閥相連接。
[0006]本實(shí)用新型控制系統(tǒng)以PLC作為處理和通訊單元，用PR0FIBUS-DP工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)溫度傳感器、壓力傳感器、液位計(jì)、限位開關(guān)，通過對(duì)液壓電磁閥的控制，實(shí)現(xiàn)封頭壓機(jī)各部分動(dòng)作的控制，使液壓機(jī)各單元的動(dòng)作達(dá)到設(shè)計(jì)要求，工作臺(tái)的重復(fù)定位精度要達(dá)到2毫米，保證壓制質(zhì)量。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中:1.主泵電機(jī)，2.PLC從站，3.PLC主站，4.電磁閥，5.工業(yè)觸摸屏，6.工作臺(tái)手柄按鈕，7.Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]如圖1所示，本實(shí)用新型控制系統(tǒng)，包括依次相連接的PLC從站2、PLC主站3和Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)7，PLC主站3分別與工業(yè)觸摸屏5和工作臺(tái)手柄按鈕6相連接；Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)7分別與多個(gè)溫度傳感器、多個(gè)壓力傳感器、多個(gè)液位計(jì)和多個(gè)限位開關(guān)信號(hào)連接。
[0011 ] 使用時(shí)，將PLC從站2分別與多臺(tái)主泵電機(jī)I相連接，PLC主站3分別與多個(gè)電磁閥4相連接，
[0012]PLC主站3和PLC從站2是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的核心，PLC從站2將軟起動(dòng)器和電機(jī)啟動(dòng)斷路器、繼電器的信息收集起來，并將收集的信息發(fā)送給PLC主站3。PLC主站3作為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，承擔(dān)著對(duì)各種輸入數(shù)據(jù)和PLC從站2發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理，以及向被控對(duì)象輸出控制命令的任務(wù)。
[0013]工業(yè)觸摸屏5采用西門子77系列觸摸屏，用于設(shè)置參數(shù)，用于顯示關(guān)鍵信息，用于查詢相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0014]罐體半球封頭液壓機(jī)的主油箱和充液罐上均安裝有溫度傳感器，分別用于測(cè)量主油箱油溫和充液罐油溫。液壓機(jī)的正常工作油溫應(yīng)大于30°C小于70°C。當(dāng)油溫高于70°C或低于30°C時(shí)應(yīng)啟動(dòng)油冷機(jī)對(duì)油溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0015]主油箱上安裝有最高液位計(jì)和最低液位計(jì)，只有在主油箱內(nèi)的油液液面高于最低液位且低于最高液位時(shí)，主泵電機(jī)I才可以啟動(dòng)。充液罐上安裝的液位計(jì)，按安裝位置從低到高依次為最低液位計(jì)、最低工作液位計(jì)、最高工作液位計(jì)、最高液位計(jì)。充液罐上安裝的22KW電機(jī)能直接從充液罐內(nèi)將油吸出，因此，充液罐內(nèi)油液的液位必須在最低液位以上才能啟動(dòng)該電機(jī)。當(dāng)充液罐液位高于最高工作液位時(shí)，充液罐與主油箱之間的循環(huán)閘閥打開，充液罐內(nèi)的油液輸往主油箱。
[0016]壓力傳感器有8個(gè):主系統(tǒng)壓力傳感器、中央滑塊壓下缸和回程缸壓力傳感器、活動(dòng)橫梁壓下缸和回程缸壓力傳感器、充液罐壓力傳感器、活動(dòng)橫梁蓄能器以及中央頂出器蓄能器壓力傳感器。正常工作時(shí)，充液罐內(nèi)的壓力需大于2bar，否則油液就不能流至壓機(jī)頂部的油缸。當(dāng)充液罐內(nèi)的壓力達(dá)不到要求時(shí)，需打開充氣閥向充液罐內(nèi)充氣，使充液罐內(nèi)的壓力達(dá)到要求?；顒?dòng)橫梁壓下缸和中央滑塊壓下缸壓力是封頭液壓機(jī)工作時(shí)的主要調(diào)節(jié)參數(shù)。為此，在操作臺(tái)上安放兩塊電子數(shù)碼顯示儀表，實(shí)時(shí)顯示活動(dòng)橫梁壓下和中央滑塊壓下的壓力，以方便操作。
[0017]限位開關(guān)有工作臺(tái)左移限位開關(guān)、工作臺(tái)右移限位開關(guān)、工作臺(tái)左移減速點(diǎn)限位開關(guān)、中央頂出器收回限位開關(guān)、旁側(cè)頂出器收回限位開關(guān)。工作臺(tái)左右移動(dòng)的前提是中央頂出器和旁側(cè)頂出器必須處于收回位置。中央頂出器動(dòng)作時(shí)，工作臺(tái)必須處于左側(cè)限位位置；旁側(cè)頂出器動(dòng)作時(shí)，工作臺(tái)必須處于右側(cè)限位位置。工作臺(tái)左移至減速限位位置時(shí)，PLC主站3控制給定變量泵的流量為固定值，這樣就能保證工作臺(tái)以恒定速度左移至左限位位置，由此可使工作臺(tái)的重復(fù)定位精度達(dá)到2_的要求。
[0018]PLC主站3通過輸入信號(hào)判斷主泵電機(jī)I的啟動(dòng)條件是否滿足，當(dāng)主泵電機(jī)I的啟動(dòng)條件完全滿足時(shí)，電機(jī)才能啟動(dòng)，這樣就完成了對(duì)主泵啟動(dòng)和保護(hù)的控制。某個(gè)具體動(dòng)作需要哪臺(tái)主泵泵頭閥帶電，則通過PLC控制輸出使其帶電。根據(jù)工作臺(tái)手柄和按鈕發(fā)出的指令信號(hào)，PLC對(duì)此作出反應(yīng)，將控制信號(hào)輸出至各個(gè)電磁閥，間接控制哪個(gè)缸進(jìn)油哪個(gè)缸排油，從而控制封頭液壓機(jī)的主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)動(dòng)作。
[0019]封頭液壓機(jī)活動(dòng)橫梁回程缸和中央滑塊回程缸都直接回油至充液罐，活動(dòng)橫梁主缸從充液罐內(nèi)吸油，中央滑塊主缸從主油箱內(nèi)吸油。當(dāng)主泵泵頭閥不帶電時(shí)，所有泵都空循環(huán)，從主油箱吸油再打回主油箱，只有當(dāng)泵頭閥帶電時(shí)才會(huì)向主回路泵送液壓油。
[0020]本實(shí)用新型控制系統(tǒng)對(duì)罐體半球封頭液壓機(jī)的控制:
[0021]對(duì)主泵電機(jī)I的啟?？刂?液壓機(jī)有9臺(tái)不同功率的主泵電機(jī)，其中7臺(tái)電機(jī)功率較大需要通過軟啟動(dòng)器啟動(dòng)。9臺(tái)主泵中有一臺(tái)是變量泵，一臺(tái)是控制泵?？刂票玫哪康氖墙o變量泵提供控制油，故而只有在控制泵啟動(dòng)之后才可以啟動(dòng)變量泵。所有主泵電機(jī)都必須滿足啟動(dòng)條件，否則不能啟動(dòng)，包括主油箱和充液罐液位在最低液位以上、最高液位以下，軟啟準(zhǔn)備就緒，所有閘閥開關(guān)閉合，斷路器閉合。根據(jù)模擬量手柄推動(dòng)的深淺，逐個(gè)將主泵投入到主系統(tǒng)回路中。
[0022]對(duì)活動(dòng)橫梁的控制:活動(dòng)橫梁分為快降、加壓、回程、保壓四個(gè)動(dòng)作，所有控制動(dòng)作在一個(gè)模擬量手柄上完成。在加壓動(dòng)作下，2臺(tái)22KW主泵投入運(yùn)行，同時(shí)主缸進(jìn)液閥和回程缸進(jìn)液閥打開?？旖祫?dòng)作時(shí)，按下快降按鈕并把手柄打到加壓位，160KW變量泵投入運(yùn)行且活動(dòng)橫梁快降閥打開。回程時(shí)，拉動(dòng)手柄到回程位，變量泵投入運(yùn)行，回程缸進(jìn)液主缸排液。活動(dòng)橫梁手柄處于加壓位，并且按下保壓按鈕，則活動(dòng)橫梁保壓閥打開；再次按動(dòng)保壓按鈕，保壓取消。在保壓狀態(tài)下，可以在觸摸屏上進(jìn)行加減調(diào)壓操作，按快加按鈕或快減按鈕，每次增1bar壓力或減1bar壓力；按慢加或慢減按鈕，每次增3bar壓力或減3bar壓力?；顒?dòng)橫梁的加壓和回程由單獨(dú)的2臺(tái)主泵驅(qū)動(dòng)，保證在中央滑塊加壓時(shí)候不影響活動(dòng)橫梁的動(dòng)作。
[0023]對(duì)中央滑塊的控制:中央滑塊分為快降、加壓、回程三個(gè)動(dòng)作，由一個(gè)模擬量手柄進(jìn)行控制。手柄加壓動(dòng)作下，2臺(tái)160KW電機(jī)投入運(yùn)行，主缸進(jìn)液回程缸排液。快降動(dòng)作時(shí)，推動(dòng)手柄到加壓位并且按下快下按鈕，則中央滑塊快降閥打開，所有主泵投入運(yùn)行。手柄回程動(dòng)作時(shí)，I臺(tái)160KW電機(jī)投入運(yùn)行，回程缸進(jìn)液主缸排液。
[0024]對(duì)輔助系統(tǒng)的控制:輔助系統(tǒng)包括工作臺(tái)左右移動(dòng)、加緊缸加緊松開、中央頂出器的頂出和收回、旁側(cè)頂出器的頂出和收回。工作臺(tái)左移到達(dá)減速點(diǎn)限位開關(guān)后，直接將變量泵值的50%賦值給變量泵泵頭閥，并且工作臺(tái)繼續(xù)左移只投入變量泵運(yùn)行，在打到做極限位后停止，由此可保證工作臺(tái)左移停止位置的重復(fù)精度滿足要求。中央頂出器只有在工作臺(tái)打到左極限位時(shí)才可以頂出，旁側(cè)頂出器只有在工作臺(tái)打到右極限位時(shí)才可以頂出。同時(shí)工作臺(tái)的移動(dòng)也只有在中央和旁側(cè)兩個(gè)頂出器都落到位后才可以動(dòng)作。中央滑塊要?jiǎng)幼鞅仨毾葘⒓泳o缸松開。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括相連接的PLC控制器和Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)(7)，PLC控制器分別與工業(yè)觸摸屏(5)和工作臺(tái)手柄按鈕(6)相連接；Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)(7)分別與多個(gè)溫度傳感器、多個(gè)壓力傳感器、多個(gè)液位計(jì)和多個(gè)限位開關(guān)信號(hào)連接；使用時(shí)，PLC控制器分別與多臺(tái)主泵電機(jī)(I)和多個(gè)電磁閥(4)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的PLC控制器由PLC從站(2 )和PLC主站(3 )組成，PLC主站(3 )分別與工業(yè)觸摸屏(5 )、工作臺(tái)手柄按鈕(6)和Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)(7)相連接；使用時(shí)，PLC從站(2)與多臺(tái)主泵電機(jī)(I)相連接，PLC主站(3)分別與多個(gè)電磁閥(4)相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種罐體半球封頭液壓機(jī)控制系統(tǒng)，包括相連接的PLC控制器和Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)，PLC控制器分別與工業(yè)觸摸屏和工作臺(tái)手柄按鈕相連接；Profibus DP工控網(wǎng)絡(luò)分別與多個(gè)溫度傳感器、多個(gè)壓力傳感器、多個(gè)液位計(jì)和多個(gè)限位開關(guān)信號(hào)連接；使用時(shí)， PLC控制器分別與多臺(tái)主泵電機(jī)和多個(gè)電磁閥相連接。該控制系統(tǒng)通過對(duì)液壓電磁閥的控制，實(shí)現(xiàn)封頭壓機(jī)各部分動(dòng)作的控制，使液壓機(jī)各單元的動(dòng)作達(dá)到設(shè)計(jì)要求，工作臺(tái)的重復(fù)定位精度要達(dá)到2毫米，保證壓制質(zhì)量。
【IPC分類】B30B15/16, F15B21/02, B21D51/44
【公開號(hào)】CN204646872
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520314345
【發(fā)明人】王宇翔, 丁霞梅, 房亮, 趙輝翔
【申請(qǐng)人】蘭州蘭石集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日