[实用新型]一种新型热扩生产工艺智能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金技术领域，涉及一种人工智能调控软件，应用于中频感应加热钢管扩径生产工序中工艺设计管理与过程控制的系统。

背景技术

热扩大口径无缝钢管是高附加值冶金产品，随着国民经济的高速发展，热扩无缝管市场需求越来越大。其主要用途为锅炉制造、电站建设、机械加工及建筑钢构、石油天然气输送、化工行业和压缩天然气等行业，外径大于400毫米的大口径无缝钢管消耗量约占无缝钢管的表观消费总量的4-5％。热扩设备为上世纪50年代德国发明，80年代中期以弯头推制机的机型由日本传入中国。至97年在中国得到改造完善取得知识产权，并定名为二步液压推进式扩管机，采用液压油缸顶管加中频感应线圈加热技术，全部采用人工操作，手动方式控制加热温度和推管速度。热扩比热轧工艺简单、设备投资少上马快，国内现有几百条生产线。由于热扩工艺理论研究较少，热扩壁厚难以控制，如针对成品壁厚采用估算法进行计算，就是扩径一道次按壁厚比例减壁0.2-1.5毫米，与实际偏差较大，存在热扩产品质量不稳定等技术难题。因此，我国热扩钢管技术急待提高与进步。

目前，德国SMS Meer研发出工艺系统，实现了中小口径无缝钢管生产热轧工序中工艺参数自动设计和过程自动控制，可以实现更小的壁厚与直径偏差，减少材料损失，但是在热扩工艺技术方面还没有应用。

因此，发明一种新型热扩生产工艺智能控制系统显得非常必要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型热扩生产工艺智能控制系统，以解决热扩无缝钢管现有技术存在的热扩工艺技术落后，智能化程度低，产品质量不稳定的问题。一种新型热扩生产工艺智能控制系统，包括变频器，上位机，下位机，CP611通讯卡，UPS电源，红外测温传感器，接线电缆，油泵转数编码器，推管速度模块，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模块，可控硅冷却水温传感器，感应线圈冷却水温传感器，可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈冷却塔，感应线圈，油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油管，电磁换向阀和通讯电缆，所述的变频器和油泵组采用接线电缆连接；所述的变频器或者电磁换向阀通过采用接线电缆与下位机相连；所述的下位机或者CP5611通讯卡通讯电缆电缆依次连接，所述的下位机包括输入模块，电源模块和输出模块，所述的输出模块通过接线电缆依次与红外测温传感器，油泵转数编码器，推管速度模块，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，油压传感器，电压检测模块，电流检测模块，可控硅冷却水温传感器和感应线圈冷却水温传感器相连；所述的电源模块通过接线电缆与UPS电源相连；所述的输出模块通过电缆依次可控硅中频柜，可控硅冷却器，中频线圈冷却塔和感应线圈相连；所述的上位机包括HESPS软件，所述的上位机通过通信电缆与下位机相连；所述的油泵组，液压油箱，液压油缸，液压油缸通过液压油管与电磁换向阀相连

所述的HESPS软件包括主界面模块，基本情况输入模块，实测数据输入模块，工具管理模块，质量预测模块，复杂计算模块，设备运行监控模块和动态曲线监测模块，所述的主界面模块设置在基本情况输入模块，实测数据输入模块，工具管理模块的上部，启动时首先进入的界面，在这个界面中选择其它模块的运行；所述的数据输入模块设置在基本情况输入模块和工具管理模块的中间，用于录入原管料的原始数据；所述的质量预测模块设置在复杂计算模块的上部，可以避免由于原料或工具错误的选择而造成废品，把企业损失降到最低；所述的设备运行监控模块设置在动态曲线监测模块的左侧，用于监控管理运作设备，保障生产和质量安全。

所述的下位机具体采用西门子S7-300PLC，装配方便，便于扩展和维修，控制可靠，有利于提高设备自动化。

所述的上位机具体采用触摸屏式西门子577工控机，操作方便，人机界面较好，运算能力强，适应用运作HESPS软件，提高智能化水平，保障扩管质量，提高生产效率。

所述的可控硅中频柜，电磁换向阀，变频器，可控硅冷却器和中频线圈水冷塔都与下位机的输出模块连接。

所述的红外测温传感器，油泵转数编码器，液压缸前极限开关，液压缸后极限开关，推管速度模块，油压传感器，电流检测模块，电压检测模块，可控硅水温传感器，感应线圈水温传感器通过接线电缆连接在下位机的输入模块。

所述的通讯电缆具体采用型号为PROFIBUS-D的通讯电缆，有利于提高通信质量。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于本实用新型的一种新型热扩生产工艺智能控制系统广泛应用于钢铁冶金技术领域。同时，本实用新型的有益效果为：