鋼軌閃光焊程控調(diào)速系統(tǒng)

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1、·18·電焊機(jī),Vol.29,1999(4):18~21文章編號(hào):1001-2303(1999)04-0018-04鋼軌閃光焊程控調(diào)速系統(tǒng)ProgrammableControllerControledAutomaticSpeed-regulatingSystemofRailFlashWelding西南交通大學(xué)(成都·610031)戴虹呂其兵駱德陽(yáng)周世恒SouthwestJiaotongUniversityDAIHongetal〔摘要〕以K190пK全自動(dòng)鋼軌焊機(jī)為例,介紹了一種采用日本三菱可編程序控制器(F1-60MR)控制的閃光焊自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。文中詳述了控制系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理、硬件

2、及軟件設(shè)計(jì);針對(duì)系統(tǒng)的工作特點(diǎn),采取了實(shí)用可行的抗干擾措施。該系統(tǒng)控制效果良好。本系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原理也適用于其它自動(dòng)焊。關(guān)鍵詞:鋼軌;可編程控制器;自動(dòng)控制;閃光速度分類(lèi)號(hào):TM文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B[Abstract]Anautomaticflash-speedsystemforrailwelding,whichisusedintheautomaticK190пKrailweldingmachine,isintroducedinthispeper.Thestructure,hardwareandsoftwarearedetailed.Also,aimingatthefeaturesofthe

3、system,somefeasi2bleanti-interferencemeasuresaretaken.Controllingresultofthesystemisgood.Thepracticalityshowsthatthesystemisstableandthepropertiessatisfyweldingproduction.Keywords:rail;programmablecontroller;automaticcontrolling;flash-speed[1]鋼軌焊接是我國(guó)高速重載無(wú)縫線路建設(shè)關(guān)鍵環(huán)實(shí)現(xiàn)燒化速度的控制。圖1是該焊機(jī)的速度調(diào)節(jié)原節(jié)。高質(zhì)量的焊軌生產(chǎn)往

4、往離不開(kāi)高質(zhì)量的焊接裝理圖。在勻速燒化階段,采用電流負(fù)反饋控制閃光速備。焊機(jī)的閃光速度是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本2度。即當(dāng)焊接電流密度達(dá)到3A/mm時(shí),動(dòng)立柱送進(jìn)速文即是以我國(guó)80年代中期從烏克蘭引進(jìn)的K190пK典2度設(shè)定為0,小于3A/mm時(shí),以較快的速度(<型焊機(jī)為例,介紹一種采用可編程控制器控制晶閘管0123mm/s)送進(jìn),反之則快速后退。在加速燒化階段,直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)閃光焊閃光速度自適應(yīng)控制,切斷電流負(fù)反饋電路,動(dòng)立柱以設(shè)定的五級(jí)速度加速進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整機(jī)控制的閃光焊自動(dòng)控制系統(tǒng)。送進(jìn),保持燒化過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定。1K190пK焊機(jī)速度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介鋼軌閃光焊需要送進(jìn)速度與燒

5、化速度相適應(yīng),才能保證燒化加熱過(guò)程的順利進(jìn)行,從而獲得良好的焊接質(zhì)量。K190пK鋼軌焊機(jī)速度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)采用了一個(gè)特制的電液隨動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,即由一個(gè)電機(jī)放大機(jī)、一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)、一個(gè)蝸桿減速器、一個(gè)螺母式螺旋偶和圖1K190пK焊機(jī)速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖一個(gè)頂鍛電磁鐵組成,通過(guò)控制直流電動(dòng)機(jī)輸入端電壓的大小和極性,去控制液壓閥開(kāi)口大小和方向,從而收稿日期:1998—06—08·19·2直流電動(dòng)機(jī)(M2)速度調(diào)節(jié)特性與控制特性212加速燒化階段:按理想的燒化曲線設(shè)計(jì)送進(jìn)速度,分析由程序任意給定,可分級(jí),也可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。圖2是M2的電樞電壓(UM)與動(dòng)立柱送進(jìn)速度(Vf)3程控調(diào)速系統(tǒng)控制原理的關(guān)

6、系,圖3是焊接電流(IW)與反饋電壓(UC)的關(guān)系,閃光焊程控調(diào)速系統(tǒng)的控制原理框圖見(jiàn)圖5。以它們均呈線性關(guān)系。圖4是該焊機(jī)勻速燒化速度調(diào)節(jié)PLC為系統(tǒng)的控制核心[2],用程序預(yù)置焊接參數(shù)(焊接特性曲線。即焊接電流經(jīng)校正回路形成反饋電壓,與電流給定的控制電壓值Ug、控制特區(qū)寬度△,M2正轉(zhuǎn)基準(zhǔn)電壓比較,其差值控制M2轉(zhuǎn)速大小及方向。為了速度U正及反轉(zhuǎn)速度U反),由靈敏的焊接電流檢測(cè)電路限制M2在基準(zhǔn)電壓附近頻繁正、反轉(zhuǎn),必須設(shè)置一個(gè)采集處理焊接電流,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送入PLC的UC與UgM2電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)過(guò)渡過(guò)程的控制特區(qū)寬度(△),通過(guò)進(jìn)行比較、運(yùn)算,結(jié)果經(jīng)D/A送SCR可逆調(diào)速電路,控

7、程序調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓(Ug)和控制特區(qū)寬度(△),配合調(diào)節(jié)制原焊機(jī)的電液隨動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)勻速燒化階段的電流反饋深度(RW2),實(shí)現(xiàn)速度的控制精度和靈敏度的電流負(fù)反饋智能控制和加速燒化速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)與智智能調(diào)節(jié)。能控制。因此,系統(tǒng)程控調(diào)速要求是:2211勻速燒化階段:焊接電流密度(jf)為3A/mm時(shí),2送進(jìn)速度為0,jf<3A/mm,送進(jìn)速度為011~0122mm/2s,jf>3A/mm,后退速度為0168mm/s。圖4K190пK焊機(jī)速度調(diào)節(jié)特

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