PLC控制系统在钢管自动超声探伤系统的应用

　　目前,钢管自动探伤系统大多采用继电器控制。少量采用可编程序控制器(PLC),存在功能简单、PLC的优势发挥不足问题。造成这种状况的原因是人们对PLC的突出优点和应用技术了解不够,为此,本文将介绍自动探伤设备PLC控制系统的应用,并深入探讨一些检测控制环节的设计问题。

        PLC用于自动探伤系统,将充分发挥以下优点:1)可靠性高;2)具有故障检测和处理能力,维护容易;3)设计灵活,功能多样;4)具有在线修改能力,柔性好;5)缩短设计、施工、投产试制周期;6)性能价格比高。结合开发、应用实践,本文提出自动探伤系统中PLC的一种控制方案。实际设计方案可根据用户要求和条件进行调整。

　　探伤系统概述

　　1.结构与原理

　　如图1所示,钢管自动超声探伤系统由上料单元、探伤主机、下料单元、探伤仪和控制单元5部分组成。探伤主机由探头、固定调整装置、水耦合装置、电耦合装置、定心装置、升降装置和压紧传送装置等组成。

　　一般采用探头旋转、钢管直进、喷水耦合的方式对材料进行100%扫查。为提高探伤速度,可采用4个或6个线聚焦探头和多通道超声波探伤仪。探头发射的脉冲纵波,经过水耦合,偏离钢管中心线入射,在管内产生折射横波,遇缺陷返回至探头。经仪器判别比较,若超过标准,则驱动报警及打标。检测后,钢管放入正品槽(下料),或放入次品槽(分选)。

　　2.探伤工艺流程

　　在连续探伤之前,需要启动旋转探头电机、水泵电机和滚道电机。完整的探伤工艺流程可用图2表示。依靠各处接近开关检测位置信号,驱动执行机构连续上料、传送、下料,使探伤工作连续进行。为提高探伤效率,一个工作循环在进行当中,满足位置条件后可开始下一个工作循环。

　系统控制功能

　　系统具有自动和手动2种控制方式,具有探伤和调试2种工作状态,能够完成上料、传送、压紧、探伤、打标、下料或分选各功能。自动和手动2种方式互不干扰。根据实际需要,可增加半自动工作方式,即在系统自动运行中发现伤信号时,暂不打标,而滚道停止运动,由手动控制系统复探确认后再自动运行。滚道电机可以正反转动,使样管往返运动以便调试校准设备。打标延迟不受探伤速度影响,切除钢管头尾信号。可以动态显示探伤钢管正品和次品数量。

　　具有短路及过载保护能力。具有抗干扰能力和一定的容错能力。具备对各执行元件和传感元件的故障检测和报警功能。具有掉电保护功能。系统硬件配置根据超声探伤系统需要的功能、探伤速度、I/O点数、输入输出信号和程序存储器容量,选用OMRON(欧姆龙)公司C系列P型机C40P。其输入点数为24,输出点数为16。输入、输出信号的符号、地址及功能见表1和表2。