精焊焊缝纠偏系统的研制

分析了目前螺旋埋弧焊管精焊生产线上所用内外焊焊缝激光跟踪系统存在的问题。介绍了精焊焊缝纠偏系统的工作原理和基于PROFIBUS工业总线可编程控制器PLC在内外焊焊缝激光跟踪系统中的应用,给出了系统架构和系统功能。描述了该系统硬件电路的设计和系统控制程序的设计及调试。试运行结果表明,该系统可靠性高,控制功能较为完善,操作方便,保障了精焊内外焊缝激光跟踪系统的正常运行。     

捷联式自动垂直钻井工具伺服控制设计及实现

为解决易斜地层中直井钻进的防斜打快问题,实现主动防斜、纠斜控制,开展了捷联式自动垂直钻井工具伺服控制的研究。采用包含位置环、速度环、电流环的三环闭环控制模型,建立了伺服控制系统的硬件结构和软件体系,采用增量式数字PID控制算法,使系统实现快速精确可靠的调节。通过研究电流动态阶跃响应、电机输出轴位置及盘阀工具面角等控制效果,分析了伺服控制系统的动态及稳态特性,最终完成伺服控制系统设计,并投入现场应用。室内试验表明,电机输出轴位置稳态控制精度在0.2°以内,电流环动态阶跃响应时间短于1.2 ms,电机调速范围0~300 r/min,表明控制精度较高,动态性能良好,调速范围较宽,能实现实时控制。在安顺1井现场应用时,输出控制的盘阀工具面角与指定的纠斜工具面角最大偏差不超过2°,达到2.8°/100m以上的降斜效果。捷联式自动垂直钻井工具的伺服控制系统能够快速响应并精确控制电机输出轴的位置,实现直井钻井的防斜、纠斜。      

基于AMESim的深水连接器驱动环液压缸同步仿真

深水垂直套筒式连接器工作过程中最重要的环节是卡爪合拢锁紧密封件,而为了给密封件提供均匀分布的预紧力,3驱动环液压缸的同步运动尤显重要。为此,应用AMESim软件建立了3驱动环液压系统仿真模型,对深水垂直套筒式连接器驱动环3个液压缸进行同步仿真分析。分析结果表明,不同负载对系统同步有很明显的影响,且随着偏载差值的增大,系统同步误差增大,压力损失增大;分流集流阀对液压缸同步有明显的改善作用,消除了系统活塞杆的不稳定运动,控制了系统的流量及活塞杆的运动同步性,改善了系统的动态性能,有利于深水垂直套筒式连接器功能的实现。     

三轴自同步平动椭圆振动筛的虚拟设计

数字化虚拟样机技术是缩短机械产品研发周期、降低开发成本、提高产品设计和制造质量的重要途径。介绍了利用分析软件ADAMS建立三轴自同步平动椭圆振动筛动力学多体仿真模型，同时采用虚拟样机技术以及CAE与CAD集成联合对三轴自同步平动椭圆振动筛进行了虚拟设计，在设计过程中充分利用Pro／E和ADAMS的接口模块Mech／Pro对整机系统进行运动学和动力学仿真，并利用Pro／E和ANSYS的接口技术对各零部件进行优化设计，使三轴自同步平动椭圆振动筛在虚拟环境下得以实现。该设计方法为开发同类机械产品提供了借鉴。     

螺旋埋弧焊管生产线精焊机组电气控制系统分析

为了实现螺旋埋弧焊管焊接制造过程的信息化管理及焊接系统的稳定性、提高产品质量,对预精焊螺旋埋弧焊管生产线中精焊机组电气控制系统进行了数字化技术改造。分析了精焊机组电气系统的控制原理,并以焊接系统为例,详细介绍了林肯Power Wave 1000SD数字焊机、XM控制系统、自动跟踪系统、驱动系统之间的关系。数字化技术的应用简化了生产过程的智能化闭环反馈,实现一台设备内多个外设同步协同控制,提升了焊接系统的稳定性。同时通过以太网实现与MES、物联网等信息化系统的融合,实现了焊接制造过程信息化管理,为智能化工厂建设奠定了基础。     

基于无线传感器网络和GPRS的太阳能板远程监控系统

采用无线传感器网络和GPRS实现了对多个太阳能板的数据采集于监测功能,系统通过ZigBee子节点采集太阳能板的数据并由ZigBee协调器统一打包传送到PC机,PC机上的监控软件可以实时的显示接收到的监测数据判断是否异常,并能通过RS-232串口操作GPRS模块实现告警信息的短消息传送.该系统运行稳定可靠,具有良好的人机交互界面,易于对其功能进行扩展,初步的实现了太阳能板的连续监测,在节能减排、控制环境污染方面取得了初步成效.     

基于激光视觉的螺旋焊管内外焊焊缝跟踪系统

介绍了一种基于激光视觉的螺旋焊管内外焊焊缝跟踪系统,该系统采用结构激光＋CCD作为传感器,所采集的激光条纹图像通过PC机进行图像处理和模式识别,再通过可编程控制器（PLC）计算偏差的数据,驱动精密十字滑架,同时调整内焊和外焊焊枪。系统的跟踪精度小于0．5mm。通过在国内多家企业的应用实践证明,该系统的使用能够提高焊缝质量,降低废品率和工人的劳动强度。     

倒棱机工进系统的伦茨伺服控制

针对螺旋焊管倒棱时出现的质量不稳定、生产效率低、坡口钝边角度不够等问题,设计了伺服驱动控制加滚珠丝杠传动技术.它主要包括伺服电机、伺服控制器、减速机和滚珠丝杠装置等.通过对倒棱机工进系统的机械结构和电气控制的设计,结合伺服控制器输出扭矩大、运行速度准确稳定、能够快速定位等特点,有效克服了工进系统的误差,从而保证了工进的稳定性,提高了坡口切割的质量和效率.同时着重介绍了伦茨控制器现场调试和使用的要点.     

不等质径积同向回转自同步振动筛的同步理论

通过对平面单质体不等质径积同向回转振动系统的运动分析 ,运用Hamilton原理建立了该系统实现自同步运转和自同步稳定运转的条件。根据力心理论简要介绍了这种同步理论在设计大型的圆运动振动筛时的应用。分析表明 ,平面单质体不等质径积同向回转振动系统在满足一定的条件时可以实现自同步且稳定运转。用这种理论可以设计出结构简单、激振力大、噪音小的圆运动轨迹大型振动筛。     

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介绍了一种采用两个具有相同质径积激振电机的自同步椭圆振动筛，其具有筛堵现象轻微，处理量大、结构简单、维护保养方便等特点，在众多自同步椭圆振动筛中成本较低。为了建立该种自同步椭圆振动筛较为简便而实用的设计方法，考虑其在惯性区工作，略去弹簧力和阻尼力的影响，通过建立其动力学方程，导出了该振动筛实现平动椭圆运动的条件，由Hamilton原理建立了两电机轴间相位差角的计算公式，以及振动筛的自同步运转和稳定运转条件。研究结果表明：两电机轴自同步稳定运转时相位差角为零，且两电机轴线中点在筛箱铅垂面内必须与筛箱的总质心重合时，该振动筛可实现平动椭圆运动；在满足自同步条件和稳定性条件时，两电机轴间就能实现自同步稳定运转。运用上述结论可以方便地设计出一种高性能的自同步平动椭圆振动筛。     

可控切割嘴姿态角的钢板火焰切割机数控系统

为了能在任意曲线（包括空间曲线的平面展开线）轮廓上切割变角度焊接坡口面，提出了可挖切割嘴姿态角的钢板火焰切割机数控系统。系统由输入介质、数控装置和伺服系统等组成，与变角度焊接坡口面切割浆里配套，X、Y轴控制切割嘴的运动轨迹，α、ω轴控制切割嘴的姿态角。详细阐述了系统总体设计的全过程、数控系统硬件的组成、各硬件的性能及作用、整个数控系统的功能和具有该数控系统的钢板火焰切割机的应用前景。     

管道全位置自动封底焊技术研究

针对长输管道封底焊道焊接存在的问题,研制成功能够进行长输管道自动封底焊的经济实用型系统设备及配套技术,从焊接电源、控制技术、工艺方法以及焊丝等方面全部实现了国产化,替代了进口设备和技术,并且具有如下技术特点:专用熔化极焊接电源采用组合脉冲熔滴过渡控制技术,其主控制系统以工业控制机为核心,实现了焊接参数的可编程控制;结合多轴运动控制卡,实现对焊接执行系统的直流伺服电机和步进电机的驱动控制。文章还介绍了焊接工艺试验及取得的全自动封底焊的最佳工艺参数。     

石油管道纤维缠绕含胶量控制系统的研究

新型石油管道纤维缠绕含胶量控制系统采用伺服电动机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法实施含胶量的精密定位控制 ,利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测 ,实现了执行机构的闭环控制。系统工作行程 50mm ,定位精度± 0 1 μm。利用单片机作为控制核心 ,与胶量检测机构一起构成闭环控制系统 ,并可以与上位机实现通讯。该系统重复性好 ,定位速度快 ,精度高 ,可广泛用于需精密定位的控制系统。     

螺旋焊管精焊机组驱动辊角度的自动控制

为了实现精焊机组驱动辊角度与焊枪跟踪滑板的闭环控制,提高钢管运行的稳定性及跟踪精度,利用从跟踪滑板采集的焊枪偏移信号,通过使用西门子PID控制块FB41对驱动辊角度进行比例积分控制,可实现驱动辊角度的定量调节,大大提高驱动辊角度的调节速度与调节精度,使焊枪跟踪焊缝时可以在滑板中点附近位置运行,从而保证焊缝的跟踪精度及焊接的稳定性,对有效提高精焊焊接质量有着重要意义。     

激振室焊接打压机器人工作站的设计研发

为了优化现有激振室生产工艺,实现焊接及打压工序合并,自主设计研发了机器人倒挂旋转式行走装置,以及具有自动夹紧及密封功能的C型激振室焊接变位机两种机器人外围设备。该工作站基于FANUC 机器人控制系统,有机集成机器人本体、焊接电源、双工位焊接变位机、机器人行走装置、焊接水冷系统、焊接清枪系统和PLC 控制系统,实现机器人及外部轴多轴联动、焊接寻位、电弧跟踪及多重多道焊接等厚板焊接的关键功能,进一步实现激振室焊接打压的自动化、高效化和高质化生产。应用证明,机器人工作站大幅减少了生产辅助时间,降低了工作人员的劳动强度,提高了产品生产效率、合格率和交付及时率,同时降低了激振室的生产成本。     

苏丹穆格莱德油田中心处理厂现场总线控制系统的安装、组态和调试

根据苏丹穆格莱德油田中心处理厂现场总线控制系统安装、组态和调试经验,简述了中心处理厂基金会现场总线控制系统的体系结构和安装、组态、调试的方法和程序。安装中着重介绍了现场总线电缆的作用、安装方法和应注意的事项,对组成现场总线控制系统的关键设备的功能、选型和集成方法也作了说明。组态中介绍了网络组态、设备组态和策略组态的概念,详细介绍了设备组态和策略组态的方法和组态中涉及的有关概念。系统调试中主要介绍了物理设备与其组态的关联方法,检查总线设备在线的技巧和输入输出设备的调试方法和程序。     

PLC控制等离子弧全自动焊机设计及研制

等离子弧焊矩改成喷嘴间接水冷分体式结构，晶闸管整流型脉冲等离子弧焊电源采用双电源并联结构，使用单相交流伺服电机和晶闸管交流调压 整控制系统，并采用ＰＬＣ实现等离子弧焊接过程自动化控制，整个系统结构轻巧，工作可靠，性能稳定。