钻杆耐磨带焊缝凹槽缺陷的改进方法
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ｉｌ ｂｔ ０ Ｌ ．９ １ １ 、 ．５ 图 １钻杆上 耐磨带焊缝处的凹槽改造前 ｂｔ 、 ｉ 来 对 应 Ｐ Ｃ的 ０ ０ 、 ．３ １ １ 三个输 人接 口， ｉ２ ｂｔ 、ｂｔ 位 的编码 ｂｔ 、 ｉｌ ｉ ０ 后对 比 解决 凹槽 缺 陷的指 导 思想是 ：当钻 组 合按 照二进 制顺 序编码 的方 式进 行编 状 ０至 ０ ， 杆等 管体 完成 旋转 一 周后 ，让 管体 停 止 码 ， 态从０ ０ ０ ７ 与敷焊 延时时 间的
槽 对耐 磨带 的性 能和 外观 都有 影 响 ，本
备， 早期 的焊机在敷焊过程 中耐磨带环接
文讨论的重点就是如何通过改造耐磨带焊 机 的 ＰＬ Ｃ控制 系统 ，改 善钻杆耐 磨带 的
凹槽 缺 陷 。
口处存 在 凹楷 缺陷 ，本文通过 增wenku.baidu.com部 分
Ｐ ｅ 围控 制 电路 ， 时对 焊 机 的 ＰＣ 序 Ｌ外 同 Ｌ程
三 、 方 案 实 施
通过研究Ｐ Ｃ控制电路中的Ｉ Ｏ接 口 Ｌ ／ 部分 ，找到 了３个空闲数字输 入点 ，它们
的接 口地址分别为０ ０ 、 ． ３ １ １ 。 ．９ １ １ 、 ．５ 利用 这３ 个输入点可定 义８ ｏ ｇ 状态 ， 通过查找备 件库 ， 有现 成的４ 位编码开关可以利用 ， 使 用 中仅使用其 中的 ３ 即可 ， 位 用它的ｂｔ 、 ｉ２
焊 延迟 。
Ｐ Ｃ程序修 改使用 ＯＭＲＯＮ 公司提 Ｌ 供 的 Ｃ Ｐ ｏ ｒｍｍｅ 软件完成 ， Ｘ— ｒｇ ａ ｒ 该软件 是 ＯＭＲ０Ｎ公 司免费向用户提供的 Ｐ Ｃ Ｌ 开 发软 件 ，对于 ＣＰ Ｍ１ Ｐ Ｃ该软件 支 型 Ｌ 持 的 非 常 完善 ，通过 该 软 件 可 以读 出、 写 入Ｐ 控 制程序 ， ＬＣ 本文读 出后进行修改
下一条耐磨 带敷焊位 置或 马上停止敷焊动 作结 束敷 焊 ，而是 让 管体 停止旋 转 ，然
后经过 一段时间延迟后再进行跳转或停止 堆焊 工作 。增 加 延时 时 间 ，又 带来 一个 新 问题 ，不 同种类 的 钻具 产品 的耐磨 带 敷 焊 工艺 不同 ，对 单 条耐磨 带宽 度 的要 求不 同 ，不 同的耐 磨带 宽 度对延 迟时 间 要 求也 不 同 ，因此 在进 行该 项改 造设 计 时 要考 虑敷 焊 延迟时 间的调 节 ，对 于不
同样问题的该产 品用户提供一 定的帮助 。
一
、
问题 分 析及 解 决 方 法 的提
焊机 的 工作过 程大 致可 描述 为 ：焊
出
机开 始工作时加重钻杆或钻杆等石油钻具
产 品的管体 匀速旋转 ，焊枪启弧后垂直于
的是焊机 Ｐ Ｃ中的梯形图程序。 Ｌ 在梯形 图 中修改 的主要 内容 ，如图 ２ 所示 ，具体就 是在收到钻 杆杆体旋 转一周完成信号 （ ． １
１ ）后 ，根据编码开关有效位对应的输入 ０
同的 工艺 调定 不 同的延 迟时 间 ，这 样才
能满 足 实 际需 要 。
管体在一定宽度 内快速往复运动 ，当管体 完成 ３ ０ ６ 度旋转 后焊 机产生一个管体旋转
一
二 、 改 造 方 案
改造 工作主要 有两个 内容 ，ＰＬＣ的
端 口 （ ． ９ ．３ ．５ 的编码状态 ， ０ ０ 、１ １ 、１ １ ） 在 Ｐ 程 序中插入相应的延时程序段 。 ＬＣ 根据
周完成信号 ， 向Ｐ Ｃ发送 ， Ｌ 并 Ｌ Ｐ Ｃ接到
成 一 个 凹槽 ，如 图 ｌ （ ａ）所 示 。该 凹
Ａ ｃ８ 型耐磨带焊机是对加重钻杆和钻杆 Ｒ Ｐ
等石 油 钻 具产 品进 行耐 磨 带 自动敷 焊 的设
而是 先停 止管 体旋 转 ，焊枪 继续 做往 复 敷焊 动作 ，根 据 外部延 时设 定开 关的状 态 ，进行 相应 的延 时操 作 ，经过 设定 延 时后再继续 跳转 到下一 条耐磨带或停止焊 机 工作 。
一
Ｄ Ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ － ９ ２ ２ １ ． １ ０ ６ Ｏ ： ０ ３ ６ ／ ． ｓ ． ０ １ ８ ７ ．０ ０ ２ ．６ ｓ
钻杆耐磨带焊 缝 凹槽缺 陷的改进方法
王云梁 冯启杰 １西安 石 油 大 学机 械 工 程 学 院； ． 西 北 方 风 雷 工 业 集 团 公 司 ． ２山
旋转 ，然 后在 耐 磨带 环的 接缝处 多堆 积
一
对应关系设定 为：编码开 关的状态 ０ ０ ０～
０ 对应 Ｐ Ｃ中０ 档延时 ， Ｌ ～７ 延时时间在 些焊 丝。具体 方法是在 ＰＬ Ｃ收到管 体 ０ ７ ． ～４ Ｏ 间分布 ， ０ 时Ｐ Ｃ 不进行敷 ００ Ｌ 将 旋 转 一周 完成 信号 后 ，并 不马 上跳 转到 ０ ０ ．ｓ
进行修 改， 通过这些措 施对该型耐磨带焊
机进 行 了改造 ， 好 地 解 决 了凹槽 缺 陷问 很
题 。
耐 磨 带 ；ＰＣ改 造 ；钻杆 Ｌ
ＡＲＣ ８ Ｐ耐磨带焊机 是从美 国 ＡＲＣ
公司进 １的敷焊石油钻具产品耐磨带 专用 ： ３
设备 ， 该设备主要用于加重钻杆 和钻 杆以 及其 它井 下工具 表面耐磨 带的 自动敷焊 ， 耐磨带的作用是增加钻杆耐磨强度和提升 使用 寿命 。该 型耐磨 带焊 机 的 自动化程 度较高 ， 采用 Ｐ Ｃ控制技术 ， ＯＭＲＯＮ Ｌ 以 公司 Ｃ Ｍ１ Ｐ 系列 Ｐ Ｃ作为核心控制单元 ， Ｌ 因此可知该型焊机采用 了比较常 见的Ｐ ＬＣ 产品组成控制系统 ， 这为我们的改造 工作 提供 了有利的基础。该型焊机在石油 钻具 生产领域 应用的较 多 ， 希望 本文能给遇 到
现场调试情况 ，编码开关的 ８ 种编码并没 有与延迟时 间均 匀对应 ，为 了达到最佳使 用效果 ，进行 了实际工艺测定调试 ，最终 采用的对应结果是 ：０ ０ ．ｓ ０ ～０ ０ ～０ Ｏ 、０ １ ．
５ ， ０１ ｓ ０～ １ ５ 、 ０ １ ２ Ｏ 、 １ ０～ ２． ｓ ．ｓ ｌ ～ ．ｓ ０ ５、
槽 对耐 磨带 的性 能和 外观 都有 影 响 ，本
备， 早期 的焊机在敷焊过程 中耐磨带环接
文讨论的重点就是如何通过改造耐磨带焊 机 的 ＰＬ Ｃ控制 系统 ，改 善钻杆耐 磨带 的
凹槽 缺 陷 。
口处存 在 凹楷 缺陷 ，本文通过 增wenku.baidu.com部 分
Ｐ ｅ 围控 制 电路 ， 时对 焊 机 的 ＰＣ 序 Ｌ外 同 Ｌ程
三 、 方 案 实 施
通过研究Ｐ Ｃ控制电路中的Ｉ Ｏ接 口 Ｌ ／ 部分 ，找到 了３个空闲数字输 入点 ，它们
的接 口地址分别为０ ０ 、 ． ３ １ １ 。 ．９ １ １ 、 ．５ 利用 这３ 个输入点可定 义８ ｏ ｇ 状态 ， 通过查找备 件库 ， 有现 成的４ 位编码开关可以利用 ， 使 用 中仅使用其 中的 ３ 即可 ， 位 用它的ｂｔ 、 ｉ２
焊 延迟 。
Ｐ Ｃ程序修 改使用 ＯＭＲＯＮ 公司提 Ｌ 供 的 Ｃ Ｐ ｏ ｒｍｍｅ 软件完成 ， Ｘ— ｒｇ ａ ｒ 该软件 是 ＯＭＲ０Ｎ公 司免费向用户提供的 Ｐ Ｃ Ｌ 开 发软 件 ，对于 ＣＰ Ｍ１ Ｐ Ｃ该软件 支 型 Ｌ 持 的 非 常 完善 ，通过 该 软 件 可 以读 出、 写 入Ｐ 控 制程序 ， ＬＣ 本文读 出后进行修改
下一条耐磨 带敷焊位 置或 马上停止敷焊动 作结 束敷 焊 ，而是 让 管体 停止旋 转 ，然
后经过 一段时间延迟后再进行跳转或停止 堆焊 工作 。增 加 延时 时 间 ，又 带来 一个 新 问题 ，不 同种类 的 钻具 产品 的耐磨 带 敷 焊 工艺 不同 ，对 单 条耐磨 带宽 度 的要 求不 同 ，不 同的耐 磨带 宽 度对延 迟时 间 要 求也 不 同 ，因此 在进 行该 项改 造设 计 时 要考 虑敷 焊 延迟时 间的调 节 ，对 于不
同样问题的该产 品用户提供一 定的帮助 。
一
、
问题 分 析及 解 决 方 法 的提
焊机 的 工作过 程大 致可 描述 为 ：焊
出
机开 始工作时加重钻杆或钻杆等石油钻具
产 品的管体 匀速旋转 ，焊枪启弧后垂直于
的是焊机 Ｐ Ｃ中的梯形图程序。 Ｌ 在梯形 图 中修改 的主要 内容 ，如图 ２ 所示 ，具体就 是在收到钻 杆杆体旋 转一周完成信号 （ ． １
１ ）后 ，根据编码开关有效位对应的输入 ０
同的 工艺 调定 不 同的延 迟时 间 ，这 样才
能满 足 实 际需 要 。
管体在一定宽度 内快速往复运动 ，当管体 完成 ３ ０ ６ 度旋转 后焊 机产生一个管体旋转
一
二 、 改 造 方 案
改造 工作主要 有两个 内容 ，ＰＬＣ的
端 口 （ ． ９ ．３ ．５ 的编码状态 ， ０ ０ 、１ １ 、１ １ ） 在 Ｐ 程 序中插入相应的延时程序段 。 ＬＣ 根据
周完成信号 ， 向Ｐ Ｃ发送 ， Ｌ 并 Ｌ Ｐ Ｃ接到
成 一 个 凹槽 ，如 图 ｌ （ ａ）所 示 。该 凹
Ａ ｃ８ 型耐磨带焊机是对加重钻杆和钻杆 Ｒ Ｐ
等石 油 钻 具产 品进 行耐 磨 带 自动敷 焊 的设
而是 先停 止管 体旋 转 ，焊枪 继续 做往 复 敷焊 动作 ，根 据 外部延 时设 定开 关的状 态 ，进行 相应 的延 时操 作 ，经过 设定 延 时后再继续 跳转 到下一 条耐磨带或停止焊 机 工作 。
一
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钻杆耐磨带焊 缝 凹槽缺 陷的改进方法
王云梁 冯启杰 １西安 石 油 大 学机 械 工 程 学 院； ． 西 北 方 风 雷 工 业 集 团 公 司 ． ２山
旋转 ，然 后在 耐 磨带 环的 接缝处 多堆 积
一
对应关系设定 为：编码开 关的状态 ０ ０ ０～
０ 对应 Ｐ Ｃ中０ 档延时 ， Ｌ ～７ 延时时间在 些焊 丝。具体 方法是在 ＰＬ Ｃ收到管 体 ０ ７ ． ～４ Ｏ 间分布 ， ０ 时Ｐ Ｃ 不进行敷 ００ Ｌ 将 旋 转 一周 完成 信号 后 ，并 不马 上跳 转到 ０ ０ ．ｓ
进行修 改， 通过这些措 施对该型耐磨带焊
机进 行 了改造 ， 好 地 解 决 了凹槽 缺 陷问 很
题 。
耐 磨 带 ；ＰＣ改 造 ；钻杆 Ｌ
ＡＲＣ ８ Ｐ耐磨带焊机 是从美 国 ＡＲＣ
公司进 １的敷焊石油钻具产品耐磨带 专用 ： ３
设备 ， 该设备主要用于加重钻杆 和钻 杆以 及其 它井 下工具 表面耐磨 带的 自动敷焊 ， 耐磨带的作用是增加钻杆耐磨强度和提升 使用 寿命 。该 型耐磨 带焊 机 的 自动化程 度较高 ， 采用 Ｐ Ｃ控制技术 ， ＯＭＲＯＮ Ｌ 以 公司 Ｃ Ｍ１ Ｐ 系列 Ｐ Ｃ作为核心控制单元 ， Ｌ 因此可知该型焊机采用 了比较常 见的Ｐ ＬＣ 产品组成控制系统 ， 这为我们的改造 工作 提供 了有利的基础。该型焊机在石油 钻具 生产领域 应用的较 多 ， 希望 本文能给遇 到
现场调试情况 ，编码开关的 ８ 种编码并没 有与延迟时 间均 匀对应 ，为 了达到最佳使 用效果 ，进行 了实际工艺测定调试 ，最终 采用的对应结果是 ：０ ０ ．ｓ ０ ～０ ０ ～０ Ｏ 、０ １ ．
５ ， ０１ ｓ ０～ １ ５ 、 ０ １ ２ Ｏ 、 １ ０～ ２． ｓ ．ｓ ｌ ～ ．ｓ ０ ５、