專利名稱：中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)與控制系統(tǒng)，特別涉及一種中頻液壓彎管機(jī) 溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鋼管的加熱及溫度檢測(cè)控制是確保彎管質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。鋼管在 彎制過程中有以下兩種情況(1)隨著彎曲角度的增加鋼管在水平面 內(nèi)的位置隨時(shí)在變化，同時(shí)鋼管的加熱區(qū)域也產(chǎn)生漂移，固定測(cè)溫探 頭無法對(duì)要求測(cè)溫的區(qū)域測(cè)得最高溫度點(diǎn)，并且還引起鋼管被加熱部 分內(nèi)外弧溫差發(fā)生變化。(2)鋼管表面附著的氧化皮、測(cè)溫光路上的 水蒸汽團(tuán)等嚴(yán)重影響了測(cè)溫探頭對(duì)真實(shí)溫度的檢測(cè)。
目前有的廠家靠工人經(jīng)驗(yàn)用眼睛目測(cè)加熱溫度；有的用手提便攜 式紅外線測(cè)溫儀測(cè)溫。這兩種方式都無法滿足及時(shí)檢測(cè)溫度且進(jìn)行跟 隨控制的要求，無法避免管材局部過燒的問題。在溫度控制方面均采 用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，整根彎管加熱溫度不均勻，內(nèi)外 弧溫差難以很好地控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種中頻 液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)既解決了中頻加熱區(qū)域漂移 問題，又可自動(dòng)排除氧化皮、水蒸汽對(duì)測(cè)溫的干擾，保證彎管過程中溫度的準(zhǔn)確性和內(nèi)外弧的溫差，從而保證了彎管的質(zhì)量和成品率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是中頻液壓彎管機(jī)溫度 檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括可編程及控制界面1、 2，可編程及控制界面1
的PID調(diào)節(jié)器9的輸出端與中頻電源控制器3的整流觸發(fā)單元10的輸 入端相連，中頻電源控制器3的中頻輸出單元11的輸出端與中頻感應(yīng) 加熱圈5的功率輸入信號(hào)端相連，可編程及控制界面2的PID調(diào)節(jié)器 19的輸出端與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4的步進(jìn)電機(jī)20的輸入端相 連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4的三維移動(dòng)裝置21的動(dòng)力輸出端與中 頻感應(yīng)加熱圈6的位移動(dòng)力輸入端采用機(jī)械式固定相連，中頻電源控 制器3的中頻輸出單元11的功率輸出信號(hào)端與溫度檢測(cè)處理單元7的 模型處理模塊14的功率輸入信號(hào)端相連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4 的三維移動(dòng)裝置21的位移信號(hào)輸出端與溫度檢測(cè)處理單元7的模型處 理模塊15的信號(hào)輸入端相連，電源16的輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū) 動(dòng)控制單元4的步進(jìn)電機(jī)20的電源輸入端和紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)12電 源輸入端相連，電源17的輸出端分別與溫度檢測(cè)處理單元7的溫度辨 識(shí)處理器13的電源輸入端、可編程及控制界面1的PID調(diào)節(jié)器9的電 源輸入端、可編程及控制界面2的PID調(diào)節(jié)器19的電源輸入端相連。
所述的可編程及控制界面2包括用于給定內(nèi)外弧溫度的PLC模擬 量輸出模塊18， PLC模擬量輸出模塊18的給定信號(hào)輸出端與PID調(diào)節(jié) 器19的輸入端相連。
所述的中頻電源控制器3包括整流觸發(fā)單元10，整流觸發(fā)單元10 的輸出端與中頻輸出單元11的功率控制輸入端相連。所述的步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4的包括步進(jìn)電機(jī)20，步進(jìn)電機(jī) 20的輸出端與三維移動(dòng)裝置21的位移控制輸入端相連。
所述的溫度檢測(cè)處理單元7包括2個(gè)模型處理模塊14、 15，模型 處理模塊14、 15的溫度信號(hào)輸出端均與溫度辨識(shí)處理器13的輸入端 相連，紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)12溫度檢測(cè)輸出端也與溫度辨識(shí)處理器13 輸入端相連。
本發(fā)明將紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)12送入溫度辨識(shí)器13的實(shí)時(shí)溫度信 號(hào)與PLC模擬量輸出模塊8、 PLC模擬量輸出模塊18送入溫度辨識(shí)器 13的信號(hào)，在溫度辨識(shí)器13中進(jìn)行對(duì)比處理，達(dá)到加熱鋼管、調(diào)整感 應(yīng)圈與鋼管之間的距離，保證內(nèi)外弧的溫差在設(shè)定范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn) 整個(gè)中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與自動(dòng)控制。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)敘述。 參照附圖，中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括可編程及 控制界面1、 2，可編程及控制界面1的PID調(diào)節(jié)器9的輸出端與中頻 電源控制器3的整流觸發(fā)單元10的輸入端相連，中頻電源控制器3的 中頻輸出單元11的輸出端與中頻感應(yīng)加熱圈5的功率輸入信號(hào)端相 連，可編程及控制界面2的PID調(diào)節(jié)器19的輸出端與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng) 控制單元4的步進(jìn)電機(jī)20的輸入端相連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4 的三維移動(dòng)裝置21的動(dòng)力輸出端與中頻感應(yīng)加熱圈6的位移動(dòng)力輸入端采用機(jī)械式固定相連，中頻電源控制器3的中頻輸出單元11的功率 輸出信號(hào)端與溫度檢測(cè)處理單元7的模型處理模塊14的功率輸入信號(hào) 端相連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4的三維移動(dòng)裝置21的位移信號(hào)輸 出端與溫度檢測(cè)處理單元7的模型處理模塊15的信號(hào)輸入端相連，電 源16的輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4的步進(jìn)電機(jī)20的電 源輸入端和紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)12電源輸入端相連，電源17的輸出端 分別與溫度檢測(cè)處理單元7的溫度辨識(shí)處理器13的電源輸入端、可編 程及控制界面1的PID調(diào)節(jié)器9的電源輸入端、可編程及控制界面2 的PID調(diào)節(jié)器19的電源輸入端相連。
所述的可編程及控制界面2包括用于給定內(nèi)外弧溫度的PLC模擬 量輸出模塊18， PLC模擬量輸出模塊18的給定信號(hào)輸出端與PID調(diào)節(jié) 器19的輸入端相連。
所述的中頻電源控制器3包括整流觸發(fā)單元10，整流觸發(fā)單元10 的輸出端與中頻輸出單元11的功率控制輸入端相連。
所述的步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4的包括步進(jìn)電機(jī)20，步進(jìn)電機(jī) 20的輸出端與三維移動(dòng)裝置21的位移控制輸入端相連。
所述的溫度檢測(cè)處理單元7包括2個(gè)模型處理模塊14、 15，模型 處理模塊14、 15的溫度信號(hào)輸出端均與溫度辨識(shí)處理器13的輸入端 相連，紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)12溫度檢測(cè)輸出端也與溫度辨識(shí)處理器13 輸入端相連。
本發(fā)明的工作原理為在彎管生產(chǎn)中，由PLC模擬量輸出模塊8、 18輸出的4-20mA信號(hào)與溫度辨識(shí)器13輸出的模擬量4-20mA信號(hào)分別送入PID調(diào)節(jié)器9、 19中進(jìn)行比較處理，處理后的信號(hào)分別送入中 頻電源控制器3、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4，再分別通過模型處理模 塊14、 15進(jìn)行處理并輸出信號(hào)至溫度辨識(shí)器13處理，紅外擺動(dòng)測(cè)溫 機(jī)構(gòu)12實(shí)時(shí)測(cè)得的實(shí)際溫度送入溫度辨識(shí)器13處理，將那些突變的 虛假溫度予以識(shí)別和剔除，把正確溫度數(shù)據(jù)與PLC模擬量輸出模塊8 預(yù)先給定的加熱溫度值通過PID調(diào)節(jié)器9進(jìn)行比較調(diào)節(jié)處理，處理后 的信號(hào)作為中頻電源控制器3中的整流觸發(fā)單元的輸入信號(hào)，以此來 調(diào)節(jié)整流橋輸出直流電壓數(shù)值，來改變中頻輸出功率，從而達(dá)到中頻感 應(yīng)加熱圈5加熱鋼管的目的；此外，溫度辨識(shí)器13還把正確溫度數(shù)據(jù) 與PLC模擬量輸出模塊18預(yù)先給定的內(nèi)外弧溫差值通過PID調(diào)節(jié)器 19進(jìn)行比較處理，處理后的信號(hào)作為步進(jìn)電機(jī)20的控制輸入信號(hào)，向 步進(jìn)電機(jī)發(fā)出指令，從而驅(qū)動(dòng)三維移動(dòng)裝置，帶動(dòng)中頻感應(yīng)加熱圈6水 平移動(dòng)，調(diào)整中頻感應(yīng)加熱圈6與鋼管之間的距離來調(diào)整內(nèi)外弧的溫 差，保證內(nèi)外弧的溫差在設(shè)定范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)中頻液壓彎管機(jī) 溫度檢測(cè)與自動(dòng)控制。
權(quán)利要求
1、中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括可編程及控制界面(1)、(2)，可編程及控制界面(1)的PID調(diào)節(jié)器(9)的輸出端與中頻電源控制器(3)的整流觸發(fā)單元(10)的輸入端相連，中頻電源控制器(3)的中頻輸出單元(11)的輸出端與中頻感應(yīng)加熱圈(5)的功率輸入信號(hào)端相連，可編程及控制界面(2)的PID調(diào)節(jié)器(19)的輸出端與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元(4)的步進(jìn)電機(jī)(20)的輸入端相連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元(4)的三維移動(dòng)裝置(21)的動(dòng)力輸出端與中頻感應(yīng)加熱圈(6)的位移動(dòng)力輸入端采用機(jī)械式固定相連，中頻電源控制器(3)的中頻輸出單元(11)的功率輸出信號(hào)端與溫度檢測(cè)處理單元(7)的模型處理模塊(14)的功率輸入信號(hào)端相連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元(4)的三維移動(dòng)裝置(21)的位移信號(hào)輸出端與溫度檢測(cè)處理單元(7)的模型處理模塊(15)的信號(hào)輸入端相連，電源(16)的輸出端分別與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元(4)的步進(jìn)電機(jī)(20)的電源輸入端和紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)(12)電源輸入端相連，電源(17)的輸出端分別與溫度檢測(cè)處理單元(7)的溫度辨識(shí)處理器(13)的電源輸入端、可編程及控制界面(1)的PID調(diào)節(jié)器(9)的電源輸入端、可編程及控制界面(2)的PID調(diào)節(jié)器(19)的電源輸入端相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的可編程及控制界面(2)包括用于給定內(nèi)外弧溫度 的PLC模擬量輸出模塊(18)， PLC模擬量輸出模塊(18)的給定信號(hào) 輸出端與PID調(diào)節(jié)器(19)的輸入端相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的中頻電源控制器(3)包括整流觸發(fā)單元(10)， 整流觸發(fā)單元(10)的輸出端與中頻輸出單元(11)的功率控制輸入 端相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元(4)的包括步進(jìn)電機(jī)(20)，步進(jìn)電機(jī)(20)的輸出端與三維移動(dòng)裝置(21)的位移控制輸 入端相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的溫度檢測(cè)處理單元(7)包括2個(gè)模型處理模塊(14)、(15)，模型處理模塊(14)、 (15)的溫度信號(hào)輸出端均與溫度辨識(shí)處 理器(13)的輸入端相連，紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)(12)溫度檢測(cè)輸出端 也與溫度辨識(shí)處理器(13)輸入端相連。
全文摘要
中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，包括可編程及控制界面1、2，可編程及控制界面1與中頻電源控制器3相連，中頻電源控制器3與中頻感應(yīng)加熱圈5相連，可編程及控制界面2與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4相連，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4與中頻感應(yīng)加熱圈6采用機(jī)械式固定相連，中頻電源控制器3、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制單元4均與溫度檢測(cè)處理單元7相連，溫度檢測(cè)處理單元7中的紅外擺動(dòng)測(cè)溫機(jī)構(gòu)12將實(shí)時(shí)信號(hào)送入溫度辨識(shí)器13，與可編程及控制界面1、2送入的信號(hào)進(jìn)行對(duì)比處理，達(dá)到加熱鋼管、調(diào)整感應(yīng)圈與鋼管之間的距離，保證內(nèi)外弧的溫差在設(shè)定范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)中頻液壓彎管機(jī)溫度檢測(cè)與自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G05D23/19GK101539459SQ20091002223
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者劉積錄, 安利娟, 曹文勝, 楊丹鋒, 董建虎, 辛宏斌 申請(qǐng)人:中國(guó)重型機(jī)械研究院有限公司