• 歡迎訪問漢中雙戟公司官網 設為首頁 加入收藏 繁體中文 網站地圖

    服務熱線:0916-2168126 2168091

    您當前的位置:主頁 > 新聞動態 > 行業資訊 > 詳細內容

    詳細內容

    鉆桿摩擦焊接生產線自動化系統的研制

    作者:漢中雙戟公司 添加時間:2013-12-30 10:08 來源:轉載于南開大學自動化系
    摘要:該文介紹了一個鉆桿摩擦焊接生產線自動化系統。系統采用基于ISQ模型的模糊控制來控制鉆桿的對中用預測控制的方法來控制鉆桿退火和淬火的熱處理過程。該系統采用模塊化設計方式圖形界面友好易于使用。

    1、引言

        石油鉆桿由管體和接頭組成,接頭損壞時更換新接頭可實現鉆桿再生,延長其使用壽命。某公司于98年引進一條鉆桿摩擦焊接生產線實現鉆桿再生。再生過程主要有以下幾道工序:(1)管體和新接頭實現對中和摩擦對焊;(2)焊縫退火,消除應力;(3)焊縫淬火升溫,淬火冷卻和回火保溫。

        其中,工序(1)中最重要的是使管體和接頭的中心軸線重合,此過程稱為對中,如圖1所示:原采用人工目測偏差,手動實現對中,難達到較高的精度。工序(2)和(3)是熱處理過程,采用中頻感應加熱方式,中頻電源輸出功率手動調節,加熱時間也是人工計時。由于電源波動,環境溫度變化和人為的因素干擾,導致熱處理質量不穩定。為此我們為該公司研制了一套鉆桿摩擦焊接生產線自動化系統,隨時監控各道工序的工作。可確保焊接鉆桿的質量,克服了人工手動調節所造成的不穩定性,外界條件變化的情況下仍能達到很好的熱處理效果和對中效果,同時降低了職工的勞動強度,增強了整個系統的穩定性和可靠性,并為生產者探索最佳工藝過程提供了方便的平臺。
    2、系統硬件結構

        鉆桿對焊計算機控制系統分為兩個子系統:(1)對中和消除應力子系統-實現管體和新接頭對中和焊縫退火(消除應力的自動控制);(2)淬火子系統-實現焊縫淬火升溫,淬火冷卻和回火保溫的自動控制。在兩臺工業控制機上分別運行兩個子系統,配合相應的硬件,共同實現控制目標。

        一臺工業控制機上運行對中和消除應力子系統,另一臺上運行淬火子系統。它們通過以太網卡以雙絞線直接對等連接起來。共享使用同一臺打印機;連接對中偏差測量儀。對中執行機構。一臺測溫儀和一臺中頻電源連接一臺測溫儀。一臺中頻電源和淬火冷卻設備;對中偏差測量儀是激光無接觸式探測儀。分辨率對中執行機構是圖1中液壓驅動裝置和夾具,測溫儀是固定式紅外測溫儀。測量范圍中頻電源的中頻電源,對中執行機構和淬火冷卻設備均為原有設備改造并受工業控制機的控制。

    3、控制方案設計

        針對被控對象的特點,鉆桿的對中控制采用基于模型的模糊控制。退火和淬火中的溫度控制采用預測控制的方法進行控制;這套系統設計了可以切換的多種控制方法。在界面上允許有給定權限的技術人員在一定范圍內調整工藝參數。

    (1)現場手動控制
    設備獨立調試及現場人員處理應急情況備用。

    (2)軟手動控制
    通過鍵盤和鼠標人工干預各種設備的運行,如中頻電源的啟,停及其輸出功率等。

    (3)順序控制
    將生產者的熱處理手動控制的經驗通過計算機來實現,生產者在一定范圍內調整升溫,保溫功率和時間并自動記錄和顯示溫度曲線。

    (4)閉環控制
    正常運行時以閉環控制為主,控制方法采用廣義預測控制。根據目標參數自動控制各個設備實現控制目標并自動記錄和顯示溫度曲線。

    4、軟件設計

        鉆桿對焊計算機控制系統軟件采用了模塊化設計方式,整個系統易于維護和擴充。程序分為前臺和后臺兩部分:前臺交互界面和操作員交互,接受操作員的命令,后臺實時控制程序,負責有關信號的采集,控制量的計算和硬件控制等,充分保證了工業現場控制的快速性和實時性。整個軟件的計算機控制系統充分滿足了工業現場應用的要求,系統的主要功能模塊框架如圖2所示。
    5、結束語

        鉆桿摩擦焊接生產線自動化系統投入運行以來,取得了良好的效果。對中調整精度高,調整一般2—4次完成,用時10—20秒。熱處理部分各加熱段的控制溫度達到目標溫度。

        此系統充分采用了先進可靠的硬件設備,用基于模型的模糊控制來進行對中控制,對熱處理的溫度控制采用預測控制的方法;模塊化的設計方式使系統易于維護和擴充;計算機閉環控制克服了人工手動調節所造成的不穩定性。在電源波動、環境溫度等外界條件變化的情況下仍能達到很好的處理效果,經國家標準檢驗機構檢驗,該系統所修復的鉆桿各項性能指標完全符合實際要求。 
    在线日本高清日本免费_在线观看人与动牲交视频_亚洲色 自拍 偷拍 清纯唯美_d2天堂