铜带高速焊接及轧纹成形控制系统的设计与研究

论文摘要

射频同轴电缆的皱纹铜管导体由0.2~0.8mm铜带经卷管成形、焊接、轧纹等几道工序形成,本文在分析薄铜管焊接和轧纹容易发生的问题和解决措施的基础上,研制了薄铜管高速焊接及轧纹成形控制系统。该系统以PLC联合触摸屏作为逻辑控制器件。设计了PLC的逻辑控制电路和梯形图程序,实现了整个生产过程自动有序进行。各设备可单独运动或联动,调试方便。设计了触摸屏的显示界面和参数显示系统,可实时显示生产过程中设备运行状态和工艺参数。系统以西门子6RA70系列直流调速器作为核心调速器件,给出了直流调速器的控制电路,通过设置调速器内部参数和运行自动优化,使调速器处于最佳的控制状态,保证电机转速平稳。系统用牵引速度信号经控制电路处理后控制焊接电流,使焊接电流自动跟随焊接速度而变化,保证了整个生产过程中焊缝热输入的稳定。将牵引直流调速器速度给定信号连接到轧纹直流调速器的速度设置端,实现了轧纹转速跟随牵引速度的变化而自动调整,确保了轧纹节距的稳定。通过实际生产验证,焊接速度达到22m/min以上,焊缝均匀美观,轧纹尺寸稳定,产品质量达到最优级。整个系统硬件结构简单、操作方便、控制安全可靠、生产效率高。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 提出背景
• 1.2 本文所针对的问题及主要工作内容
• 1.3 课题研究意义
• 第二章 系统总体介绍
• 2.1 薄板焊接过程中的常见问题
• 2.1.1 烧穿和未熔合
• 2.1.2 焊接变形
• 2.1.3 电缆生产中的难点
• 2.2 薄板焊接技术
• 2.2.1 高能密度焊
• 2.2.2 钨极氩弧焊
• 2.3 控制系统整体框架
• 第三章 PLC及触摸屏联合控制系统
• 3.1 PLC与触摸屏的选择
• 3.1.1 PLC简介
• 3.1.2 触摸屏简介
• 3.1.3 PLC和触摸屏型号的选择
• 3.2 PLC及触摸屏的硬件连接
• 3.3 触摸屏界面的编制
• 3.3.1 主菜单设计
• 3.3.2 调试功能
• 3.3.3 运行和故障显示页面
• 3.4 PLC程序及模块化设计
• 3.4.1 调试
• 3.4.2 运行
• 3.4.3 显示
• 3.5 防护措施
• 第四章 系统控制电路
• 4.1 西门子6RA70 系列直流调速器介绍
• 4.2 牵引电机的控制
• 4.2.1 牵引直流调速器电路设计
• 4.2.2 直流调速器调速原理
• 4.2.3 直流调速器具体控制功能的设计
• 4.2.4 牵引速度显示电路
• 4.3 轧纹电机控制电路
• 4.4 焊接控制
• 第五章 系统整体调试及运行
• 5.1 跟随功能的调试
• 5.2 参数显示的调试
• 5.3 实际生产验证
• 第六章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 附录
• 附录1 控制系统PLC梯形图程序
• 附录2 牵引直流调速器参数设置
• 附录3 轧纹直流调速器参数设置
• 致谢