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    多功能储能式桥丝自动焊接机及其应用

    2018-10-18   来源:   点击数:74次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港网虫获悉:它对控制系统的要求具有控制量多、实时性强、动作复杂、控制精度高等特点。在一套完整的真空电子束焊机中需要控制的参数可分为分散量和模拟量2种,其中分散量控制包括自动真空程序、手动真空程序、自动焊接程序、手动焊接程序所需要的对应各单元、开关、电磁阀及真空泵状态的控制;模拟量控制是指真空电子束焊机中几个主要参数:高压、灯丝、聚焦、束流大小值、焊接速度及焊接时间的控制。当然,所有这些控制单元也存在一定的关联性,由此构成一套完整的控制模式。
      
      我们在为航天部某所研制的一套真空电子束焊机中采用OMRON公司生产的CPM2A七0CDR-A可编程控制器,外加CPM1A-20EDR1扩展I/O单元及CIM1A-MAD01模拟量I/O单元构成系统控制核心,实现了快速、可靠、高精度的控制,具备完善灵活的操作方式。其设备结构框图见。
      
      PLC安放在控制柜中,它一方面根据操作台面板和控制柜面板的指令,对整个系统的各对象进行逻辑、时序、参数等控制;另一方面监视系统的各对象J将其工作状态、工作参数实时反馈回操作台及控制柜,以满足操作者需要。在系统出现意外情况时,还能及时采取措施,对系统进行保护。
      
      CPM2A系列的可编程控制器是OMRON公司新型开发的小型PLC系列中的一种。虽说是小型机,但它的控制指令及运算指令非常丰富,足与中型机媲美,而本系列的前代产品CPM1A则相形见拙。其中数据处理指令包括移位、传送、比较、转换等几大部分;而运算指令包括BCD码及二进制码的加减乘除运算;同时还有一些非常适用的特殊指令及子程序中断指令等。这便为实现复杂而精确的控制奠定了基础。由于CPM2A内置RS232C端口,可与个人电脑串口连接,利用OMRON自行开发的SYSMAC―CPT支持软件,方便地在电脑上创建和编辑梯形图程序。使得编程及调试工作十分轻松、直观地进行。
      
      当然,它也同样支持手持式编程器,以满足用户现场启动、调试、监控的要求。
      
      本系统程序流程图如所示。其中“单元指示段”是指整个系统中各被控单元状态的指示程序段。“定时器段”是指在自动运行程序中,各被控单元以时间及事件为条件的定时器启动程序段。“单元状态输出段”是指各被控单元以定时器及事件为条件的输出状态程序段。“单元参数运算”是指被控单元中模拟量输出值的运算程序段。
      
      中国钢管信息港网虫获悉:在程序的编写过程中,我们充分运用了OMRONPLC的指令特点,尽量做到程序简化、实用性高、控制效果好。比如在程序的分支处采用“跳转”及“跳转终止”指令来实现,见。
      
      而段程序的总条件控制采用“联锁”及“联锁解除”指令来实现,见。对于需要掉电保持的状态位,如自动或手动状态、真空及焊接状态位,应采用具有PC掉电保持功能的HR0000~HR9915位。
      
      而位自锁功能的实现采用微分型异或指令最为方便,见。比如我们要求IR00103位具有开关自锁功能,可用如下指令实现。
      
      本系统的模拟参数控制中束流参数用户提出了一种较为复杂的方案,要求在缓升和缓降区间具有线性和非线性2种升降变化方式,而非线性又包括微分型异或指令指数型和对数型2种。采用模拟电路实现较为困难。因此,束流单元的控制使用了PLC扩展模拟I/O模块来进行数字控制,首先由A/D单元将给定值转换为数字量,然后将“给定值”一“时间*2个变量间非线性关系曲线进行分段线性模拟,得到各区间的”束流“与”时间“之间的线性方程。当然区间越多,模拟也越近似。实际中,我们只分成4段便可以满足要求(见)。至此,所有的线性方程可由PLC运算实现,将运算结果送入D/A单元便可以实现需要的束流参数曲线。
      
      在线性运算中可以采用常规的加减乘除指令,但CPM2A特有的“线性比例”指令SCL(66)在此可大显身手。此指令在确定2个终点坐标(Ax命)、(BxBy)后,可以方便地计算出直线间任何一点的坐标值。使得编程及运算工作大为简化。注意指令中X轴坐标用十六进制数,Y轴坐标用BCD码。程序中可用BIN(23)和BCD(24)2个指令方便地进行码制转换。
      
      换精度为8位,稍嫌偏低了些,不过用于电子束参数控制也基本满足要求。其稳定度指标说明书提为1%,我们用5*.精度的数字万用表实测D/A输出的稳定度在1%.~2%令人满意。A/D单元占用PLC的一位输入字,直接读此单元便可获得输入电压(0~ 10V)对应的数字量;D/A单元占用PLC ~10V)。其中D/A单元需要上电初始化,在PLC上电可以确定,OMRON的CPM2A小型PLC控制器在真空电子束焊机的运用中具有优异的表现,获得了优越的性能和较高的性价比。从用户对此套设备较为满意的使用情况来看,也充分说明了这一点。
      
      焊接工艺性能恶化蜮40满20 260A,直流反接横向运条活300A,同上口260A,直流反接,直线运条▲260A,直流反接,横向运条预热500度,直流电源相当于一层焊道所消耗的焊条长度(根)结晶裂纹与焊接规范参数间关系直流正接较之反接,由于熔池中央的蓄热能力增加,使输入热分散效果减弱,易形成笔直的柱状晶组织使结晶裂纹的敏感性增加。
      
      新旧运条方法及熔池形状对比新高碳焊接法在多层焊接时采用1层1条焊道的焊法,焊接后的热处理也是在焊后的整个断面上快速加热(5分钟内加热到1000 *C),然后在头部风冷淬火,在腹部和足部进行正火处理后空冷,全部施工时间大约在75分钟(DHH370重轨,头顶部8分,头中部15分,腹部7分,足部30分,焊后热处理15分,共75分钟)大大缩短了施工时间。
      
      高碳焊接接头的表面硬度及耐磨性可与母材相十分优秀。目前,应用高碳焊条开发的高性能高效焊接技术,在各类高碳高强度道轨钢中的应用已进入实用阶段。
      
      DHH钢道轨焊接时,当焊缝含碳量控制在0.5%以上时,可有效控制接头高温液化裂纹的产生;应用于DHH钢道轨焊接的高碳焊条以高碳Cr一Mo焊芯为主,药皮为低氢型;DHH钢焊接时,使用高碳Cr一Mo系列焊条焊接头部焊缝时,焊缝的含碳量在0.720.75%时,焊后经热处理后,其接头的硬度、耐磨性可与母材相等;应用高碳焊条采用强制成型法焊接DHH钢道轨时,宜采用横向摆动运条,电源为直流反接,合适的焊接速度为一层焊道消耗2/3根4mm直径焊条;高碳焊接新工艺可明显提高焊接工效。中国钢管信息港网虫获悉
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