矫直机定位控制系统的开发与设计
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装置再 次对工件 进行检 测— （ —＋ 经检 测合格后）矫直机 件 由静止状 态 到达 最 大角速 度 的 时间初 步定为 ２ ，则 ｓ 移到一端 ，吊走工件 ，至此一个 循环 结束 。 其 角加速 度为 １ｒ ｄ ｓ，则当工件直径 为 中５ ０ｍｍ 时， ａ ／ ０ 矫直 流程 ： 门移动至压 点位 置—一锁紧缸 夹紧一 其 线 加速度 为 ０２ ｓ，根 据总体方 案设 计 中算 出打 龙 ．５ｍ／
目
动力 矩受 到限制。伺 服电机 驱动系统 本身价格 昂贵 ，在
容 量较 大 的时候 ，其高成 本 更是 难 以承 受，从 这 点 上 分 析，我 们也 没有选择 这 种驱 动方 式。变频 驱动 技 术 调 速 性能好 ，驱动 能力强，相对伺服驱动 来说设 备制造
成 本低 ，考虑到这些 因数 ，我们在 矫直机 的龙门移动驱
变 频器 集 成 了高压 大 功率 晶体 管 技术 和 电子控 制 计 算机 ，安装于操 作 室。监控 矫直机 系统 ，包括 操作 、 技术 ，得 到广泛应用 。变频器 的作用是改变 交流电机供 参 数 设 置、数 据 设 置、数 据库 管理 等 界面 ，在 屏幕 上 电的频 率 和 幅值 ， 因而改 变 其运 动磁 场 的周期 ，达 到 以多画 面和 表格直 观 地 显 示机 械、 液压 、 电控 设备 的 平滑控制 电动机转 速 的 目的。变 频器 的出现 ，使得复 杂 工作 状 态 ，并可设 定生 产 工艺参 数 和显 示 机组 实 际工 的调 速 控 制简单化 ，用变 频器 ＋交 流 鼠笼 式感 应 电动 艺参 数 、故 障报警 信息 及联动 操 作提 示 。计 算机 选 用 Ｃ机 。在 Ｗ ｉｄ ｗｓ 境下，运行 编制设 ｎｏ 环 机 组合 替 代了大部分 原先 只能用直 流 电机 完成 的工作 ， 研华 的工业 Ｐ 缩小了体积 ，降低了维修率 ， 使传 动技 术发展 到新 阶段 。 备监 控 软件 ，运 用 网络与本 系统 Ｐ Ｃ、变 频调 速器 及 Ｌ
置—一锁紧 缸松开 —一托辊 上升，循环 结束 。
动力 电源 ： ３ ０ ／０ ，三相 五 线 制供 电，动 ＡＣ ８ Ｖ ５ Ｈｚ
力 电源电压波动和频率 波动应符 合 中国国家标准。
３ 矫直机 精确定位硬件 方案
３１ 矫直 机 电控 系统硬 件方 案 ．
监 嚣 视
普 通电机调 速性 不好，而矫直机运 行和定位过 程 中 需 要 改 变 速度 ，所 以不适 合使 用普 通 电机作 为 矫直 机 的驱 动装置 。伺服 电机调速性 好，定位精度 高，但 是驱
置 对工件进行 全长检 测— 谛 据检 测数 据 制定 出矫直 工 据 传 递 的角度信息 立 即进 行减 速定位 ，若加 速度 过大 ， 艺— 机进 行 矫直 （ 矫直 ｖ型 支架 和矫直机 均按 照工艺 则会发 生打滑情况 ， 若加速 度过小 ， 会影响工作效率 。 则
ａ ／，并将工 参数 移 到相 应位置 进行 矫直 ）— 矫直 完成后 ）检 测 因此 ，将工件 的最 大 旋转 角速 度定为 ２ｒｄｓ （
实 际 项 目中 要 求 工 件 的 旋 转 线 速 度 为 １０～ 直 线度 自动检 测系统进 行数据交 换 。 ０
５ ０ｍｍ／，工件直 径为 １ ０ｍｍ ～ 中 ０ ０ ｓ ２ ５ ０ｍｍ，即最
直 线度 自动 测 量 系统 计 算机 安 装于 设备 现 场，作 主 要 的操 作 画 面 ： 初始 数 据 输 入 ／ 询 画面 ； 查 主
恒机幔 亘益 玩 仕矫 狂
现 监 场视 坑
图２ 矫直机 电控系统原理 图
动 控 制上 选 择 了变频 调速 驱 动系统 ，而 在 工ห้องสมุดไป่ตู้旋 转 控 制上 选 择了伺服驱动系统 。
机组控 制电源 ： 单相 Ａ ２ ０ ／０ ，ＤＣ ４ 。 Ｃ ２ Ｖ ５ Ｈｚ ２ Ｖ
矫直 机控 制 系统 及 直 线度检 测 系统分 别设 有监 控
大 的工件 其最 大的旋 转 角速度 为 ２ｒ ｄ ｓ ａ ／。若工件直径 为直 线度测量 系统的控制 、数 据处 理、人机交互等。
为 １０ｍｍ， 以 ５ ０ｍｍ／ 的角速 度 运 行，其 旋 转 的 ２ ０ ｓ
最 大 角速 度为 ８ ａ ／。 由于伺服 电机可 以进 行正 反 工艺 画面 ； ． ｒ ｄｓ ３ 各工艺 区设备状 态及控 制画 面 ； 报警 画面 ； 转 定位 ，考虑 到工作 效率 ，工件只需 旋 转 ±１０ 即可， 趋势 画面。 ８。 无需 使工件角速度 达 到 ８３ａ ／。 当检 测工件 时工件 会 ． ｄｓ ｒ
监视系统 ： 设备配备监视系统，操作者在控制室
出现持 续转 动 的情 况 ，但 当检 测完 毕后，工件 需 要根 可全面观察 现场情 况。
２ １．０ 建设机械技术与管理 ０ １１ １ ３ ０
输 出打 印 ： 出打印系统可打印生产 报表数 据包括 工作 时，机架 不能移 动。 输 芯棒 流 水号、规 格、材质 、重量、原始 弯曲度 、成 品曲 度 。 同时有 相关的班 、 日、月报表记 录 。 矫直 机 系统计 算 机 可实现 对 系统设 置 、计 算矫 直 数 据、监测矫直过 程、人机交互等功能 。 机 的矫直 数据控 制矫直机 进行 矫直 及其它相 关的控制。 操 作 者 可 以在 主 控 室 内 由上 位 控 制 计 算 机 通 过 ４ 矫直机电控系统软件设计 Ｐ ＬＣ控 制器 矫直机 进 行控制 ，其 相互 之 间的连 接均通 ４１ 矫直 机Ｐ Ｃ 序 功能 设计 ． Ｌ 程 过 通讯总 线进行通讯 。 直机 进行控制 。 结 合 矫直机 的工作 状 况 、工作 性 质 、以及 系 统控
—
’ 左砧座 移动 至左 支点位 置— 砧座 移动至右 支点位 滑时其滑 动加速 度为 １ ｓ，可知其远小于滑 动摩擦 ．ｍ／ ５
置—一托辊 旋转 使工件最 高点 向上—一托辊 下降 使工件 时的 加速度 ，且可 以通过 旋 转编码器 的反馈 进行校准 。 位于左 右砧座 上— 咂 头快 行程 接近 工件— 咂 头慢行 故在 后 续 的定位 计 算 中，不 同工件 的最 大旋 转 角速 度 程 接触 工件— 咂 头压 制使 工件 得 到矫直— 一压头卸压 均定为 ２ｒｄｓ ａ ／，加速 时 间定为 ２ 。 ｓ 准备 回程— 快 回脱离 工件 — 一压头慢 回到 起始位 ３ 矫直机电控系统方案设计 压头 ． ２
目
动力 矩受 到限制。伺 服电机 驱动系统 本身价格 昂贵 ，在
容 量较 大 的时候 ，其高成 本 更是 难 以承 受，从 这 点 上 分 析，我 们也 没有选择 这 种驱 动方 式。变频 驱动 技 术 调 速 性能好 ，驱动 能力强，相对伺服驱动 来说设 备制造
成 本低 ，考虑到这些 因数 ，我们在 矫直机 的龙门移动驱
变 频器 集 成 了高压 大 功率 晶体 管 技术 和 电子控 制 计 算机 ，安装于操 作 室。监控 矫直机 系统 ，包括 操作 、 技术 ，得 到广泛应用 。变频器 的作用是改变 交流电机供 参 数 设 置、数 据 设 置、数 据库 管理 等 界面 ，在 屏幕 上 电的频 率 和 幅值 ， 因而改 变 其运 动磁 场 的周期 ，达 到 以多画 面和 表格直 观 地 显 示机 械、 液压 、 电控 设备 的 平滑控制 电动机转 速 的 目的。变 频器 的出现 ，使得复 杂 工作 状 态 ，并可设 定生 产 工艺参 数 和显 示 机组 实 际工 的调 速 控 制简单化 ，用变 频器 ＋交 流 鼠笼 式感 应 电动 艺参 数 、故 障报警 信息 及联动 操 作提 示 。计 算机 选 用 Ｃ机 。在 Ｗ ｉｄ ｗｓ 境下，运行 编制设 ｎｏ 环 机 组合 替 代了大部分 原先 只能用直 流 电机 完成 的工作 ， 研华 的工业 Ｐ 缩小了体积 ，降低了维修率 ， 使传 动技 术发展 到新 阶段 。 备监 控 软件 ，运 用 网络与本 系统 Ｐ Ｃ、变 频调 速器 及 Ｌ
置—一锁紧 缸松开 —一托辊 上升，循环 结束 。
动力 电源 ： ３ ０ ／０ ，三相 五 线 制供 电，动 ＡＣ ８ Ｖ ５ Ｈｚ
力 电源电压波动和频率 波动应符 合 中国国家标准。
３ 矫直机 精确定位硬件 方案
３１ 矫直 机 电控 系统硬 件方 案 ．
监 嚣 视
普 通电机调 速性 不好，而矫直机运 行和定位过 程 中 需 要 改 变 速度 ，所 以不适 合使 用普 通 电机作 为 矫直 机 的驱 动装置 。伺服 电机调速性 好，定位精度 高，但 是驱
置 对工件进行 全长检 测— 谛 据检 测数 据 制定 出矫直 工 据 传 递 的角度信息 立 即进 行减 速定位 ，若加 速度 过大 ， 艺— 机进 行 矫直 （ 矫直 ｖ型 支架 和矫直机 均按 照工艺 则会发 生打滑情况 ， 若加速 度过小 ， 会影响工作效率 。 则
ａ ／，并将工 参数 移 到相 应位置 进行 矫直 ）— 矫直 完成后 ）检 测 因此 ，将工件 的最 大 旋转 角速 度定为 ２ｒｄｓ （
实 际 项 目中 要 求 工 件 的 旋 转 线 速 度 为 １０～ 直 线度 自动检 测系统进 行数据交 换 。 ０
５ ０ｍｍ／，工件直 径为 １ ０ｍｍ ～ 中 ０ ０ ｓ ２ ５ ０ｍｍ，即最
直 线度 自动 测 量 系统 计 算机 安 装于 设备 现 场，作 主 要 的操 作 画 面 ： 初始 数 据 输 入 ／ 询 画面 ； 查 主
恒机幔 亘益 玩 仕矫 狂
现 监 场视 坑
图２ 矫直机 电控系统原理 图
动 控 制上 选 择 了变频 调速 驱 动系统 ，而 在 工ห้องสมุดไป่ตู้旋 转 控 制上 选 择了伺服驱动系统 。
机组控 制电源 ： 单相 Ａ ２ ０ ／０ ，ＤＣ ４ 。 Ｃ ２ Ｖ ５ Ｈｚ ２ Ｖ
矫直 机控 制 系统 及 直 线度检 测 系统分 别设 有监 控
大 的工件 其最 大的旋 转 角速度 为 ２ｒ ｄ ｓ ａ ／。若工件直径 为直 线度测量 系统的控制 、数 据处 理、人机交互等。
为 １０ｍｍ， 以 ５ ０ｍｍ／ 的角速 度 运 行，其 旋 转 的 ２ ０ ｓ
最 大 角速 度为 ８ ａ ／。 由于伺服 电机可 以进 行正 反 工艺 画面 ； ． ｒ ｄｓ ３ 各工艺 区设备状 态及控 制画 面 ； 报警 画面 ； 转 定位 ，考虑 到工作 效率 ，工件只需 旋 转 ±１０ 即可， 趋势 画面。 ８。 无需 使工件角速度 达 到 ８３ａ ／。 当检 测工件 时工件 会 ． ｄｓ ｒ
监视系统 ： 设备配备监视系统，操作者在控制室
出现持 续转 动 的情 况 ，但 当检 测完 毕后，工件 需 要根 可全面观察 现场情 况。
２ １．０ 建设机械技术与管理 ０ １１ １ ３ ０
输 出打 印 ： 出打印系统可打印生产 报表数 据包括 工作 时，机架 不能移 动。 输 芯棒 流 水号、规 格、材质 、重量、原始 弯曲度 、成 品曲 度 。 同时有 相关的班 、 日、月报表记 录 。 矫直 机 系统计 算 机 可实现 对 系统设 置 、计 算矫 直 数 据、监测矫直过 程、人机交互等功能 。 机 的矫直 数据控 制矫直机 进行 矫直 及其它相 关的控制。 操 作 者 可 以在 主 控 室 内 由上 位 控 制 计 算 机 通 过 ４ 矫直机电控系统软件设计 Ｐ ＬＣ控 制器 矫直机 进 行控制 ，其 相互 之 间的连 接均通 ４１ 矫直 机Ｐ Ｃ 序 功能 设计 ． Ｌ 程 过 通讯总 线进行通讯 。 直机 进行控制 。 结 合 矫直机 的工作 状 况 、工作 性 质 、以及 系 统控
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’ 左砧座 移动 至左 支点位 置— 砧座 移动至右 支点位 滑时其滑 动加速 度为 １ ｓ，可知其远小于滑 动摩擦 ．ｍ／ ５
置—一托辊 旋转 使工件最 高点 向上—一托辊 下降 使工件 时的 加速度 ，且可 以通过 旋 转编码器 的反馈 进行校准 。 位于左 右砧座 上— 咂 头快 行程 接近 工件— 咂 头慢行 故在 后 续 的定位 计 算 中，不 同工件 的最 大旋 转 角速 度 程 接触 工件— 咂 头压 制使 工件 得 到矫直— 一压头卸压 均定为 ２ｒｄｓ ａ ／，加速 时 间定为 ２ 。 ｓ 准备 回程— 快 回脱离 工件 — 一压头慢 回到 起始位 ３ 矫直机电控系统方案设计 压头 ． ２
