钢管生产线自动控制传输系统设计研究

钢管生产线自动控制传输系统设计研究摘要：随着国内外钢管制造产业的发展需求，自动控制理念同生产线的有机结合已经成为业内公认的发展趋势。基于多年关于生产线自动控制的实践经验，针对某钢管企业生产线自动控制传输系统设计进行初探，并就设计系统存在的干扰问题进行分析及提出针对性措施。

关键词：钢管生产线自动控制传输系统

中图分类号：tp27 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）001-057-02

1前言

随着全球经济一体化的不断深入，世界对中国的经济发展也提出了更高的要求。作为一个制造业大国，如何开发、采用先进制造工艺，引进先进生产线，从而提高生产效率、保障产品质量、提高竞争力，是每一个制造企业亟需寻求与解决的问题。对于国内钢管制造产业而言，经笔者不完全调查，其制造生产线传输系统中实现自动化的还不到1%，这严重影响了国内钢管制造业的发展。鉴于此，本文根据目前电气技术发展水平，引入先进的自动控制理念，力求将传统钢管生产线与其传输系统自动化进行有机结合，以期对国内钢管制造产业具有一定借鉴作用。

2钢管生产线传输系统实现自动控制的意义

实践证明，钢管生产线传输系统实现自动控制对于钢管制造产

业而言具有飞跃式促进作用，具体表现在以下方面：

（1）节约人工成本。传输系统的自动控制使得众多的操作人员从繁琐的工作中解脱出来。传统传输系统的岗位安排了30个岗位，在实现自动化以后，只需要10个岗位，这就极大的节约了生产劳动力。

（2）优化生产工艺流程。采用自动控制手段，使得传统运输系统流程得到整合，缩短了传输周期，大大提高了生产效率。

（3）更加安全可靠。自动控制传输系统排除了人为的操作失误因素，在很大程度上保障了生产线及生产工人的安全。

3钢管生产线自动控制传输系统设计

3.1钢管生产线传输系统自动控制方案设计

该钢管生产线自动控制传输系统使用西门子simatic

s7-300/400plc为核心，profibus-dp现场总线作为通讯网络，结合et200m、et200s、wincc，以simatic s7-300/400plc编程组态工具step7集成统一构架平台。利用传感器、编码器、变频器等元件，实现钢管生产线自动控制传输系统。其系统组流程如图1。

3.2软件设计

软件设计需要实现的基本功能有：过程监控、故障信息、完成传输动作等。其中，过程监控指对钢管输送动作及过程进行监控，包括变频器故障、辊道运转、横移运管车、变频器故障、旋转辊、液压站、小车变频器故障等；故障信息指plc系统hmi上对于运输

过程中得故障实施即时显示功能；完成传输动作指系统软件运行必须是安全、可靠的，并且具备抗干扰性。软件主程序流程图如图2。

其中，使用step7 v5.4进行plc编程，step7编程软件用于simatcs7和基于pc的winac。

4钢管生产线自动控制传输系统抗干扰研究

在本系统设计中，由于自动控制传输系统集硬件、软件、弱电、强电、电力、电子、机械等于一体，且运作环境一般处于干扰源存在的车间，会因电磁影响收到干扰影响，所以有必要对其抗干扰措施进行探讨。

4.1 硬件抗干扰措施

系统硬件方面可以从抑制、隔离、消除等途径进行抗干扰处理。

（1）抑制途径。如选用滤波器、选用抗干扰净化电力稳压器、采用浪涌保护器或电阻、电容、电感等组成的滤波电路等操作。（2）隔离途径。如对干扰源以金属柜、箱、板封闭隔离；将plc的i/o 线和大功率线分开走线等。（3）消除途径。消除干扰的最佳方法是接地，如把电源线、屏蔽层等进行接地处理。

4.2软件抗干扰措施

（1）定时监控。在自动控制系统的关键部位，使用定时监控装置来监视软件的运行。（2）冗余处理。在系统数据传输过程中，通过加入冗余位，来增加软件检错功能。指令复执技术就是冗余处理的一种，其检错功能可以对传输系统运行中进行监测，发现干扰错

误后，会立即回滚操作清除错误指令，并使程序重新运行。（3）数据输入/输出。对数据输入/输出进行滤波处理，剔除干扰信号，来实现“去伪存真”的效果。

通过以上硬件和软件抗干扰措施的综合运用，系统保证了正常工作运行的可靠性。

5结束语

本文进行了钢管生产线自动控制传输系统设计与相关研究。基于西门子simatic s7-300/400plc、profibus-dp现场总线、结合et200m、et200s、wincc，以及simatic s7-300/400plc编程组态工具step7集成统一构架平台，实现了钢管生产线自动控制传输系统，并利用simatcs7、winac进行控制软件的编程。其实现了工作流程与工作方式的自动化，极大的解放了劳动力，并且满足钢管生产中得各项要求。

参考文献：

[1] 焦玉成，陈瑞.基于plc与变频器的编织生产线自动控制系统[j].制造业自动化，2012（02）.

[2] 孙贵政，杨建国，王庆霞.基于plc控制的负极片生产线自动输送系统的设计[j].机械设计与制造，2012（03）.

[3] 张斯珩，邹言云.plc控制系统在多工位自动生产线设计中的应用[j].中国新技术新产品，2011（03）.

[4] 孙倩华，满庆丰.基于plc控制的航空电镀生产线自动输送

系统的设计[j].制造业自动化，2010（01）.

[5] 夏长凤.新型药芯焊丝生产线控制系统的研究[j].机电产品开发与创新，2007（03）.