用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋼管生產(chǎn)過程中的淬火控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的鋼管加工過程中，熱處理線的鋼管淬火系統(tǒng)包括:軸流水系統(tǒng)(中壓供水栗組)和外淋水系統(tǒng)(常壓供水栗組)，通過軸流水系統(tǒng)和外淋水系統(tǒng)為淬火裝置供給內(nèi)軸流水、外淋水，完成鋼管淬火。
[0003]軸流水系統(tǒng)(中壓供水栗組)由5臺(tái)水栗組成，水栗電機(jī)450kW，額定電壓380V，現(xiàn)有生產(chǎn)線上，每臺(tái)電機(jī)采用一套軟啟動(dòng)裝置對(duì)其進(jìn)行控制。
[0004]外淋水系統(tǒng)(常壓供水栗組)由3臺(tái)水栗組成，水栗電機(jī)220kW，額定電壓380V，現(xiàn)有生產(chǎn)線上，每臺(tái)電機(jī)采用一套軟啟動(dòng)裝置對(duì)其控制。
[0005]但是，由于水栗電機(jī)按最大負(fù)荷工況設(shè)計(jì)，因此功率大，特別是采用軟啟動(dòng)裝置進(jìn)行控制后，該裝置啟動(dòng)后會(huì)保持最高速度運(yùn)行，但是，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，水的用量隨著工藝過程變化較大，大多數(shù)時(shí)段水的用量均低于預(yù)設(shè)值，但軟啟動(dòng)裝置無法對(duì)水栗電機(jī)調(diào)速，水栗電機(jī)會(huì)保持最高速度運(yùn)行，因而造成電能和水量的浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]【要解決的技術(shù)問題】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)。
[0008]【技術(shù)方案】
[0009]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0010]本實(shí)用新型涉及一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)，包括水栗電機(jī)、檢測模塊、變頻控制模塊、PLC控制器和工控機(jī)，所述水栗電機(jī)與變頻控制模塊連接，所述PLC控制器分別與檢測模塊、變頻控制模塊和工控機(jī)連接，所述工控機(jī)設(shè)置有人機(jī)界面，所述檢測模塊用于檢測鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置，所述變頻控制模塊用于驅(qū)動(dòng)水栗電機(jī)，所述PLC控制器用于控制變頻控制模塊啟動(dòng)或停止或電氣連鎖、根據(jù)檢測模塊檢測到的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置自動(dòng)控制變頻控制模塊輸出預(yù)設(shè)定的頻率，所述工控機(jī)用于通過人機(jī)界面對(duì)所述高效節(jié)能控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)定水栗啟動(dòng)或停止、設(shè)定變頻控制模塊在淬火時(shí)段和/或非淬火時(shí)段的輸出頻率。
[0011]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述變頻控制模塊包括串聯(lián)連接的第一接觸器、變頻器、第二接觸器和斷路器，所述第一接觸器串聯(lián)在變頻器的輸出端，所述第二接觸器和斷路器串聯(lián)在變頻器的輸入端。
[0012]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述變頻控制模塊還包括進(jìn)線電抗器和出線電抗器，所述進(jìn)線電抗器串聯(lián)在變頻器的輸入端，所述出線電抗器串聯(lián)在變頻器的輸出端。
[0013]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括軟啟動(dòng)模塊，所述軟啟動(dòng)模塊分別與PLC控制器和水栗電機(jī)連接，所述PLC控制器還用于:控制軟啟動(dòng)模塊的啟動(dòng)、停止或電氣連鎖。
[0014]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述軟啟動(dòng)模塊包括串聯(lián)連接的第三接觸器、電機(jī)保護(hù)器、軟啟動(dòng)器、熔斷器和互感器。
[0015]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述軟啟動(dòng)模塊還包括并聯(lián)在軟啟動(dòng)器兩端的第四接觸器。
[0016]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述檢測模塊包括熱金屬檢測器和接近開關(guān)，所述熱金屬檢測器和接近開關(guān)設(shè)置在鋼管淬火工藝流程中的各個(gè)位置。
[0017]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括電源模塊，所述電源模塊分別為水栗電機(jī)、變頻控制模塊、軟啟動(dòng)模塊和PLC控制器供電。
[0018]作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電源為三相交流電源。
[0019]【有益效果】
[0020]本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0021 ] 本實(shí)用新型通過增加變頻控制模塊對(duì)水栗電機(jī)進(jìn)行控制，解決了原系統(tǒng)存在的問題。具體地:
[0022](1)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)不同品種、規(guī)格的鋼管淬火時(shí)所需水量要求不同，通過工控機(jī)的人機(jī)界面設(shè)定淬火速度，通過PLC控制器調(diào)整變頻器的頻率給定來調(diào)整軸流水栗組、外淋水栗組的水栗淬火運(yùn)行速度，相應(yīng)調(diào)整水栗輸出功率，準(zhǔn)確滿足不同品種、規(guī)格的鋼管淬火所需水量、壓力要求，解決了水系統(tǒng)的供水量超過淬火工藝要求水量問題，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少了淬火時(shí)段供水流量要求低于最大水量設(shè)計(jì)時(shí)的水量、電資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效益。同時(shí)，水栗出口閥門全打開，解決了原系統(tǒng)采用水栗出口閥門調(diào)整供水流量增加管路損耗的問題。
[0023](2)通過工控機(jī)的人機(jī)界面設(shè)定非淬火速度，根據(jù)檢測模塊發(fā)出的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置信號(hào)，通過PLC控制器自動(dòng)調(diào)整變頻器的頻率給定來調(diào)整軸流水栗組、外淋水栗組的水栗非淬火運(yùn)行速度，相應(yīng)降低水栗輸出功率，減少了水系統(tǒng)非淬火時(shí)段不需要水量而原系統(tǒng)仍按淬火時(shí)段供水的問題，減少了非淬火時(shí)段水量、電資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效益。
[0024](3)根據(jù)檢測模塊發(fā)出的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置信號(hào)，通過PLC控制器自動(dòng)調(diào)整變頻器淬火時(shí)段和非淬火時(shí)段的頻率給定，自動(dòng)調(diào)整調(diào)整水栗電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了智能化。
[0025](4)本實(shí)用新型保持了原有的軟啟動(dòng)器控制模塊，將原有的軟啟動(dòng)器控制模塊作為變頻控制模塊的備用，提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例二提供的高效節(jié)能控制系統(tǒng)中的變頻控制模塊和軟啟動(dòng)模塊電路原理圖。
[0029]圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例三提供的高效節(jié)能控制系統(tǒng)中的變頻控制模塊和軟啟動(dòng)模塊電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，也不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0031]實(shí)施例一
[0032]實(shí)施例一提供一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)，如圖1所示，該控制系統(tǒng)包括檢測模塊、變頻控制模塊2、PLC控制器和工控機(jī)，工控機(jī)設(shè)置有人機(jī)界面。PLC控制器分別與檢測模塊、變頻控制模塊2、工控機(jī)連接，變頻控制模塊2與水栗電機(jī)連接。檢測模塊用于檢測鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置并將該位置信息發(fā)送至PLC控制器，變頻控制模塊用于驅(qū)動(dòng)水栗電機(jī)，PLC控制器用于根據(jù)工控機(jī)的輸出參數(shù)信息控制變頻控制模塊啟動(dòng)或停止或電氣連鎖、根據(jù)檢測模塊檢測到的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置自動(dòng)控制變頻控制模塊輸出預(yù)設(shè)定的頻率，工控機(jī)用于通過人機(jī)界面對(duì)高效節(jié)能控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)定水栗啟動(dòng)或停止、設(shè)定變頻控制模塊在淬火時(shí)段和非淬火時(shí)段的輸出頻率，具體地，當(dāng)用戶通過工控機(jī)的人機(jī)界面設(shè)置好參數(shù)后，工控機(jī)會(huì)將相應(yīng)的參數(shù)發(fā)送至PLC控制器。另外，需要說明，檢測模塊可以采用熱金屬檢測器和接近開關(guān)實(shí)現(xiàn)，通過不同工位的檢測模塊，檢測、跟蹤鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置，從而實(shí)現(xiàn)鋼管淬火時(shí)段和非淬火時(shí)段的高低速轉(zhuǎn)換。檢測模塊還可以采用紅外傳感器實(shí)現(xiàn)，通過在不同的工位設(shè)置紅外傳感器來跟蹤鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置。
[0033]實(shí)施例二
[0034]基于實(shí)施例一可以得到實(shí)施例二，實(shí)施例二提供一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)，如圖2所示，該控制系統(tǒng)包括檢測模塊、變頻控制模塊2、軟啟動(dòng)模塊1、PLC控制器和工控機(jī)，工控機(jī)設(shè)置有人機(jī)界面。PLC控制器分別與檢測模塊、變頻控制模塊2、工控機(jī)、軟啟動(dòng)模塊1連接，變頻控制模塊2與水栗電機(jī)連接。檢測模塊用于檢測鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置并將該位置信息發(fā)送至PLC控制器，變頻控制模塊用于驅(qū)動(dòng)水栗電機(jī)，PLC控制器用于根據(jù)工控機(jī)的輸出參數(shù)信息控制變頻控制模塊啟動(dòng)或停止或電氣連鎖、根據(jù)檢測模塊檢測到的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置自動(dòng)控制變頻控制模塊輸出預(yù)設(shè)定的頻率，工控機(jī)用于通過人機(jī)界面對(duì)高效節(jié)能控制系