[实用新型]板式换热器板片检测控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热设备检测技术领域，具体的说是一种板式换热器板片检测控制系统。

背景技术

换热器板片是专门用于介质隔离和热交换的产品，是板式换热器的重要组成部分。它的主要材质有不锈钢(AISI 304，316)、钛及钛钯(Ti，Ti-Pd)、20Cr、18Ni、6Mo(254SMO)、合金（C276）、铜（H68）等，其质量好坏直接影响到板式换热器的整体性能和运行状况。目前在换热器板片生产的主要环节中，剪板和压板已实现工艺过程自动化，但是换热器板片检测主要靠人工检测。检测手段包括肉眼观察、百分表测量、渗透探伤、手持式超声波检测，存在效率低，检测工作量大，对检测人员的经验和能力要求高，人为因素影响大，且易发生漏检，尤其对于大板片的精细检测，需将板片进行分解后进行检测，检测过程材料损耗大，成本高。换热器板片检测作为质量保证的重要后置工序，无疑成为换热器板片自动化生产的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种板式换热器板片检测控制系统，以解决换热器板片检测依靠人工检测，人为因素影响大，易发生漏检，检测过程损耗大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种板式换热器板片检测控制系统，本系统选用伺服控制方式，对板片检测平台进行控制，它包括PLC控制器，PLC控制器通过工业Ethernet与工业监控设定触摸屏、工控机相连接，所述PLC控制器通过脉冲信号控制数组直线电机驱动器和直驱电机驱动器，直线电机驱动器与安装在板片检测平台上的直线电机相连接，直驱电动机驱动器和安装在板片检测平台上的直驱电机相连接；工控机通过USB信号与激光传感器控制器进行信号传输，激光传感器控制器与安装在板片检测平台上的激光传感器进行信号的传输。

优选的，所述工业监控设定触摸屏内设定有直线电机的加减速度、行走速度，直驱电机的加减速度、旋转速度，激光传感器信号采集频率，模拟直线电机的实时位置，板片检测平台动作状态信息，板片检测平台工作故障状态信息。

优选的，所述PLC控制器还通过设备I/O点与操作按钮、急停开关相连接。

优选的，所述PLC控制器为西门子S7 200 系列控制器，配置EM253位控模块与EM223数字量输入输出模块组成下位控制系统，通过MPI电缆与工业监控设定触摸屏、工控机进行通讯。

本实用新型在工作时，在板片检测平台上安装直驱电机带动板片检测平台做匀减速运动，直线电机根据设定速度带动激光传感器做匀速运动，激光传感器对待测试板片的厚度、波纹深度等设定数据进行检测，激光床感器控制器根据设定频率采集激光传感器的测试数据，工控机通过USB信号与激光传感器控制器进行数据交换，并将激光传感器的数据进行储存、分析、计算，最终处理结果在工业监控设定触摸屏上显示。

PLC控制器通过EM253模块分别发送脉冲指令给直线电机驱动器、直驱电机驱动器，通过EM253发送脉冲数量的变化控制直线电机驱动器/直驱电机驱动器对伺服电机的控制，实现直线电机带动激光传感器做直线运动，直驱电机在达到设定速度后做匀减速旋转运动。

本实用新型根据现场检测实际情况，利用高精度、快响应的双激光位移传感器测量板片各点厚度，通过数据比对分析计算各点的减薄量，从而判断板片质量是否合格。其中对于该自动检测装置执行机构采用PLC伺服运动控制方式，利用西门子S7-200系列PLC控制器配置脉冲输出模块实现；数据采集分析选用日本基恩士（Keyence）的控制器和激光位移传感器实现。

在自动化控制领域，针对检测装置位置控制方式主要有变频控制与伺服运动控制，其中变频控制重点应用于控制电机的速度和力矩，且一般的控制对象为异步电机，其优点在于变频易于实现调速功能，对于电机的正反转控制只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，加、减速时间比较平缓，起动电流较小，能够进行较高频率的起停控制。伺服运动控制可应用于机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制，与变频控制相比，伺服控制在调速、定位、精度上更高，它具有控制平稳，控制精度高，可达0.01mm~0.001mm，快速响应性好，一般在200ms以内，甚至小于几十毫秒。本实用新型选用伺服控制方式，由西门子S7-226CN型号的PLC控制器配置EM253位控模块与EM223数字量输入输出模块组成下位机控制系统，通过MPI电缆与上位机通讯，实现对板片检测执行机构的控制。