辊式钢管矫直机电控系统探究及应用

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1、辐式钢管矫直机电控系统探究及应用摘要：无缝钢管在轧制及热处理等环节中容易产生各种轻微的弯曲变形，因此必须通过钢管矫直机对弯曲的钢管进行矫直。矫直是钢管生产中的重要工序。本文主要介绍了太原钢铁（集团）有限公司不锈钢无缝管厂矫直机的结构和组成。论述了改矫直机在生产中的应用情况。关键词：冷矫直机；应用；故障中图分类号：TG333文献标识码：B无缝钢管在轧制及热处理等环节中容易产生各种轻微的弯曲变形，因此必须通过钢管矫直机对弯曲的钢管进行矫直。矫直是钢管生产中的重要工序。特别是API标准的石油套管和油气管，精度要求较高的幌道管，机械设备专用管，不但在钢级

2、和焊缝质量上有严格的要求，对钢管的直线度也有很高的要求，因为直线度的偏差直接关系到油套管和输送管的管端螺纹和管箍的加工，连接。现有管端车丝的两种加工形式一管子旋转和刀具旋转，大多数车丝加工采用的是管子旋转，这对于钢管的直线度就要求更高。1工艺描述成捆钢管放到前台上料台架上，由人工控制气缸驱动的散料机构对钢管进行散料；挡料拨料装置将钢管单根拨入前台导槽并延时落下；前台光电开关检测到有料进入可开合导槽闭合，前台喂料夹送規闭合将钢管送入主机进行矫直。当钢管头部经过主机第一对矫直楹时，前台喂料夹送楹打开；当钢管尾部经过主机尾棍光电开关时，后台出料夹送辐延

3、时闭合把钢管输送出后台。当矫直机后台光电开关检测到钢管离开后台出料夹送棍时，后台夹送規打开，后台可开合导槽打开，钢管靠自重通过斜台架滚入柔性料框，一个矫直循环完成。2机械结构2.1上料台架及挡料拨料装置上料台架及挡料拨料装置的作用是接受成捆来料，并将来料散开，然后通过拨料装置将钢管单根拨入矫直机前台。上料台架包括受料散料架、过渡存料台架；挡料拨料装置包括可调节挡料给料装置、拨料器等。受料架宽度1〜1.8m。2.2矫直机前台及导卫装置前台的作用是接受上料台架输送来的钢管并将其准确送入矫直机主机，同时防护装置对钢管起限制作用，防止钢管在矫直过程中甩动

4、伤人。前台包括开合圆型封闭导槽、底座、喂料夹送規等。可开合导槽内部空间大小通过手动调节与管材规格相适应。导槽内衬有软保护材料。主机入口位置采用1对斜棍夹送棍喂料，喂料辘将放入其中的钢管送入矫直机主机。喂料辐；下辛昆通过交流电机减速机、万向接轴传动,速度可调且与主机相适应。上規为被动辐，由气缸驱动升降。根据钢管外径不同，喂料規上規开口度大小可以手动调节。矫直过程中喂料夹送棍打开，送料时闭合。3电控系统矫直机电气控制系统完成包括矫直机速度控制、矫直棍转角控制、位置控制、机组自动化控制等。电控设备包括交流柜、PLC、开关柜、继电柜、操作台（操作台台面为

5、不锈钢）等。3.1传动控制系统①上、下矫直丰昆分别由一台交流电机驱动，传动装置选用西门子全数字交流调速装置，满足在空载时两台电机的速度同步要求，负载时两台电机的负荷均衡。②传动装置配置通讯板，与PLC通讯采用PROFIBUSo两台电机空载时速度同步，负载时的力矩平衡，大大降低了矫直棍不均匀磨损。系统为闭环控制，大大提高电机在低速和高速时的控制精度，有利于提高矫直过程的稳定性和矫直精度，增加矫直丰昆寿命。③系统通过配置通讯板实现与PLC可编程序控制器通讯，大量数据信息如：控制指令、设定值、装置工作状态、实际值、故障时的故障诊断信息等数据均通过网络与

6、PLC交换。④丰富的故障诊断功能，在系统中设置多达数十种的故障诊断与报警，任何常见故障都可被准确地判断出来，如：失测速、电源缺相等，使系统的维护工作量大大减少。3.2PLC控制系统①矫直机的自动化系统使用一套PLC装置。PLC控制系统选用西门子公司生产的S7-300系列，采用远程I/O控制方案，实现机组程序控制。在控制系统中将远程I/O模块分散配置于系统各控制柜、操作台内。②PLC主要功能：机组顺序及工艺联锁控制：负责整个机组的工艺自动化操作，包括各系统的启、停控制，相互间的连锁，矫直机前后辅机的控制等。设备检测，电磁阀的控制：采用远程I/O模块

7、控制。事故时PLC作出相应的处理。主令控制及状态显示：通过配置在操作台内的远程I/O模块接收处理来自操作台上的操作控制指令并传送至PLC,PLC根据操作指令及相应的联锁条件对控制系统进行主令控制。3.3故障检测及分类报警PLC通过网络实时采集传动系统等的工作状态数据，判断系统各部分是否处于正常工作状态。当检测到系统故障时，PLC将根据检测到的故障及矫直机目前的工作状态进行相应的保护和报警提示。网络通讯：通过配置相应的通讯模块完成与远程I/O、传动系统的通讯。4自动控制系统矫直机控制主要分为上料，下料辅助系统控制，矫直机辅助调整控制(即角度、規缝调

8、整控制)和矫直机本体主传动控制。对于矫直机本体直流传动的控制，其控制精度直接关系到矫直机组矫直产品的质量。因此其控制方案至关重要。该项目