石油钢管加工输送装置的自动化控制

论文摘要

目前,中国已经成为全球第二大石油消耗国(仅次于美国),在今后的20年,国内原油产量将呈现继续上升的趋势,预计到2010年和2020年产量将分别达到1.7亿吨和1.8亿吨左右。石油需求量的上升带动了石油钢管加工业的迅速发展,同时整个石油加工装备行业的竞争也日趋激烈。国内石油机械产品技术含量低,低端产品多,特别是石油钢管加工输送设备的技术水平和生产效率较低,工艺环节脱节,严重地制约了企业生产力的发展。石油钢管加工是大批量生产,只有采用自动生产线才能够提高效率,稳定和提高产品质量,改善劳动条件,缩减生产占地面积,降低生产成本,缩短生产周期,保证生产均衡性,具有显著的经济效益。石油钢管输送线是石油钢管自动生产线的最重要部分,由钢管传送系统和控制系统,将若干组自动机床和辅助设备,按照工艺顺序连接起来,能够自动完成产品制造过程。本文主要研究了石油钢管加工输送装置的自动化控制。本文在分析国内外输送装置自动控制的基础上,深入研究了输送装置自动化原理,综合评价全局生产效率和加工节拍影响,寻求输送装置自动系统最优设计方法。通过网络化加工,有机地将各个生产单元紧密地联系在一起,综合运用可编程控制器进行全局逻辑控制,使每个生产单元发挥最大化的加工效率,可以高效地输送钢管,并可完成自动翻料及上下料。本文引入了以太网进行网络化加工,可实现连续自动化加工的远程监控。本文采用电液比例控制技术和数字PID控制器进行工件夹紧控制,对工件夹紧装置自动控制系统进行了理论分析,建立了夹紧控制系统的数学模型,分析了有关参数及系统特性和液压控制系统的性能。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 石油钢管加工自动线的国内外发展现状
• 1.3 本文的主要研究目的和意义
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 钢管输送装置的控制系统
• 2.1 系统的描述及基本要求
• 2.2 钢管输送装置的工作结构特点
• 2.3 钢管输送装置的相关概念
• 2.4 钢管输送装置的优化
• 2.4.1 提高工艺流程自动化程度
• 2.4.2 提高生产率降低工艺流程成本
• 2.4.3 设计柔性、灵活性设备
• 2.4.4 提供完整的成套设备
• 2.4.5 应用计算机仿真设计技术
• 2.5 本章小结
• 第3章 控制方案的选择和设计
• 3.1 控制系统
• 3.1.1 网络化加工
• 3.1.2 钢管送料装置的控制
• 3.1.3 电控部件的选用
• 3.1.4 夹紧装置的控制
• 3.1.5 夹紧装置控制系统的数学模型
• 3.2 控制策略
• 3.3 本章小结
• 第4章 控制系统程序
• 4.1 设计要求
• 4.2 系统的I/O资源的分配
• 4.3 PLC（可编程控制器）的编制
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract