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1、·18·电焊机,Vol.29,1999(4):18～21文章编号:1001-2303(1999)04-0018-04钢轨闪光焊程控调速系统ProgrammableControllerControledAutomaticSpeed-regulatingSystemofRailFlashWelding西南交通大学(成都·610031)戴虹吕其兵骆德阳周世恒SouthwestJiaotongUniversityDAIHongetal〔摘要〕以K190пK全自动钢轨焊机为例,介绍了一种采用日本三菱可编程序控制器(F1-60MR)控制的闪光焊自动调速系统。文中详述了控制系统的构成、工作原理、硬件
2、及软件设计;针对系统的工作特点,采取了实用可行的抗干扰措施。该系统控制效果良好。本系统的基本设计原理也适用于其它自动焊。关键词:钢轨;可编程控制器;自动控制;闪光速度分类号:TM文献标识码:B[Abstract]Anautomaticflash-speedsystemforrailwelding,whichisusedintheautomaticK190пKrailweldingmachine,isintroducedinthispeper.Thestructure,hardwareandsoftwarearedetailed.Also,aimingatthefeaturesofthe
3、system,somefeasi2bleanti-interferencemeasuresaretaken.Controllingresultofthesystemisgood.Thepracticalityshowsthatthesystemisstableandthepropertiessatisfyweldingproduction.Keywords:rail;programmablecontroller;automaticcontrolling;flash-speed[1]钢轨焊接是我国高速重载无缝线路建设关键环实现烧化速度的控制。图1是该焊机的速度调节原节。高质量的焊轨生产往
4、往离不开高质量的焊接装理图。在匀速烧化阶段,采用电流负反馈控制闪光速备。焊机的闪光速度是影响焊接质量的关键因素。本2度。即当焊接电流密度达到3A/mm时,动立柱送进速文即是以我国80年代中期从乌克兰引进的K190пK典2度设定为0,小于3A/mm时,以较快的速度(<型焊机为例,介绍一种采用可编程控制器控制晶闸管0123mm/s)送进,反之则快速后退。在加速烧化阶段,直流调速驱动电路,实现闪光焊闪光速度自适应控制,切断电流负反馈电路,动立柱以设定的五级速度加速进而实现整机控制的闪光焊自动控制系统。送进,保持烧化过程连续稳定。1K190пK焊机速度调节控制系统简介钢轨闪光焊需要送进速度与烧
5、化速度相适应,才能保证烧化加热过程的顺利进行,从而获得良好的焊接质量。K190пK钢轨焊机速度调节控制系统采用了一个特制的电液随动驱动装置,即由一个电机放大机、一个直流电动机、一个蜗杆减速器、一个螺母式螺旋偶和图1K190пK焊机速度调节系统原理图一个顶锻电磁铁组成,通过控制直流电动机输入端电压的大小和极性,去控制液压阀开口大小和方向,从而收稿日期:1998—06—08·19·2直流电动机(M2)速度调节特性与控制特性212加速烧化阶段:按理想的烧化曲线设计送进速度,分析由程序任意给定,可分级,也可无级调节。图2是M2的电枢电压(UM)与动立柱送进速度(Vf)3程控调速系统控制原理的关
6、系,图3是焊接电流(IW)与反馈电压(UC)的关系,闪光焊程控调速系统的控制原理框图见图5。以它们均呈线性关系。图4是该焊机匀速烧化速度调节PLC为系统的控制核心[2],用程序预置焊接参数(焊接特性曲线。即焊接电流经校正回路形成反馈电压,与电流给定的控制电压值Ug、控制特区宽度△,M2正转基准电压比较,其差值控制M2转速大小及方向。为了速度U正及反转速度U反),由灵敏的焊接电流检测电路限制M2在基准电压附近频繁正、反转,必须设置一个采集处理焊接电流,经A/D转换送入PLC的UC与UgM2电动机正、反转过渡过程的控制特区宽度(△),通过进行比较、运算,结果经D/A送SCR可逆调速电路,控
7、程序调节基准电压(Ug)和控制特区宽度(△),配合调节制原焊机的电液随动驱动系统,实现匀速烧化阶段的电流反馈深度(RW2),实现速度的控制精度和灵敏度的电流负反馈智能控制和加速烧化速度的无级调节与智智能调节。能控制。因此,系统程控调速要求是:2211匀速烧化阶段:焊接电流密度(jf)为3A/mm时,2送进速度为0,jf<3A/mm,送进速度为011～0122mm/2s,jf>3A/mm,后退速度为0168mm/s。图4K190пK焊机速度调节特
