[实用新型]一种管排锯机的自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服电机与液压平衡缸双驱动的管排锯机，特别涉及一种管排锯机的自动控制系统。

背景技术

目前，国内使用的管排锯机通常采用伺服电机与平衡缸双驱动方式，但在伺服电机与平衡缸同步控制、工进位置设定和切割参数给定方面存在以下不足：

1、现有控制系统大多通过外部命令或自动命令对伺服电机和平衡缸同时作用来达到同步控制，这样会有多个命令在不同模式下对平衡缸进行控制，这给调试及日后故障排除带来不便。另外，由于管排锯在回参考点的过程中需要在参考点开关附近上下微动，显然用外部“回参考点”按钮开关控制平衡缸是不合适的。

2、现有控制系统都将工进位置设定为一个常数，即每次都切到固定位置，这样当管的半径或根数不同时会造成“少切”或“多切”，少切的后果是管切不透而多切的后果是降低了切割效率。

3、现有控制系统的锯切参数直接设定为主轴的转速和伺服电机的进给线速度，不符合机械加工工艺的要求。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种随动性好、加工参数更加合理的管排锯机的自动控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种管排锯机的自动控制系统，包括可编程控制器PLC、伺服控制器、直流调速器、操作屏及低压电气器件，所述的可编程控制器PLC为整个profibus网络的主站，并通过profibus网络总线与从站进行连接；所述的从站包括直流调速器、伺服控制器、操作屏及ET200M分布式I/O系统模块，并通过ET200M分布式I/O系统模块连接到远程数字量I/O模块；所述的直流调速器通过动力电缆控制主轴电机的转速，并通过连接在主轴电机上的编码器反馈其转速实际值，伺服控制器通过动力电缆控制电机的转速及行程，并通过西门子专用电缆DRIVE-CLIQ来反馈电机速度、位置和温度等信息。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型在伺服电机与平衡缸同步控制方面，伺服电机的控制方式不变，但平衡缸的控制不受外部或自动命令影响，而直接取决于伺服电机的给定速度，当给定速度大于允许最小伺服线速度v_smin时，平衡缸下降，同样当给定速度小于-v_smin时，平衡缸上升。这样平衡缸的控制只受一个因素的影响，使控制程序变得简单也易于故障的排除。

2、由于本实用新型可以对工进位置进行计算，并使工进位置就随钢管根数N和钢管半径r的变化而变化，在保证把管切断的情况下减少锯空走的距离，提高了切割效率。

3、由于本实用新型通过判断伺服电机的给定速度来控制平衡缸的升降；通过加工钢管的根数及半径来控制工进的距离；锯切时的参数设置变为进给量设定，其与锯片的切割性能紧密相关，从而使加工参数更加合理。

附图说明

本实用新型共有附图2幅，其中：

图1是本实用新型的组成结构示意图；

图2是本实用新型的工进距离计算图。

图中：1、可编程控制器PLC，2、远程数字量I/O模块，3、直流调速器，4、伺服控制器，5、主轴电机，6、伺服电机，7、平衡缸，8、操作屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-2所示，一种管排锯机的自动控制系统，包括可编程控制器PLC1、伺服控制器4、直流调速器3、操作屏8及低压电气器件，所述的可编程控制器PLC1为整个profibus网络的主站，并通过profibus网络总线与从站进行连接；所述的从站包括直流调速器3、伺服控制器4、操作屏8及ET200M分布式I/O系统模块，并通过ET200M分布式I/O系统模块连接到远程数字量I/O模块2；所述的直流调速器3通过动力电缆控制主轴电机5的转速，并通过连接在主轴电机5上的编码器反馈其转速实际值，伺服控制器4通过动力电缆控制电机的转速及行程，并通过西门子专用电缆DRIVE-CLIQ来反馈电机速度、位置和温度等信息。

本实用新型的控制方法，包括以下步骤：

A、读取数据

可编程控制器PLC1通过profibus网络总线分别控制伺服电机6的线速度、位置及主轴电机5的转速，并读取伺服电机6的实际线速度、位置及主轴电机5的实际转速、电流；

B、控制平衡缸7

可编程控制器PLC1通过远程数字量I/O模块2连接的中间继电器来控制平衡缸7的上升和下降；

C、计算工进距离