自動下管機電氣控制線路技術改造

吳 杰，馬 青，吳 震

（江陰職業技術學院，江蘇江陰 214405）

自動下管機電氣控制線路技術改造

吳 杰，馬 青，吳 震

（江陰職業技術學院，江蘇江陰 214405）

自動下管機是江陰某公司的常用生產設備之一，由于意外原因燒毀，分析了自動下管機的結構及技術要求，采用經驗設計法設計了自動下管機的電氣控制原理圖，進行了元器件的選型，設計了電氣控制布局圖并進行安裝和調試，達到了改造設計的要求。

自動下管機；經驗設計法；選型；改造

自動下管機是江陰某公司的常用生產設備之一，在企業配電間改造時，一臺110 V供電的自動下管機錯誤接入220 V電源電壓導致其控制箱著火燒毀，為了保證生產有序進行，所以迫切需要進行該臺設備電氣控制線路的改造。

（1）進線過程：壓線氣缸和進線離合器工作開始進線，當管料送到設定長度處的行程開關，壓線氣缸和進線離合器停止工作，進線過程停止；

1 自動下管機的技術要求

自動下管機設備整體構造圖如圖1所示，由壓線氣缸、切臺氣缸、料架氣缸、送線電機、切割電機、進線離合器和計數器等裝置構成并完成相應的控制動作，實現下管機自動下管切割等功能。

自動下管周期分為進線過程、切割過程和計數過程。啟動系統電源和氣源，將管料送入自動下管機送線端的套線管上，打開電源開關，自動下管工作過程如下：

圖1 自動下管機整體結構圖

（2）切割過程：切臺氣缸動作，切割砂輪前進，進行切割，碰到行程控制開關，切割結束，切臺返回；接著料架氣缸工作，線槽打開，進行落料；

（3）計數過程：落管結束以后，計數器的計數脈沖端輸入信號使計數值加一并顯示。當計數器計數到達設定的數值時，計數停止，設備停止工作，計數器則需要手動清零；

（4）單步調試：送線電機、切割電機均可實現單步工作，進行單步調試。

2 電氣控制系統的設計

通過分析設備電氣技術指標，分析自動下管機的工作流程如圖2，設計出自動下管機的電氣控制原理圖，在改造設計后滿足原有設備的技術指標。

圖2 自動下管機工作流程圖

2.1 主電路的設計

主電路的設計在控制方式和保護環節方面要考慮以下幾個方面的問題[1-4]：

（1）注意主電路的過載保護、熔斷保護等保護元件的設置；

（2）變壓器要滿足二次側的容量要求；

（3）主電路和控制電路應保持嚴格的對應關系。

自動下管機主電路原理圖、主電路工作流程框圖的設計，如圖3所示。圖3中M1為進線電機、M2為切割電機。控制電路的電源由控制變壓器提供。變壓器的220 V交流電壓提供給控制電路；變壓器的24 V的交流電壓經過整流橋控制設備的進線離合器。

圖3 自動下管機主電路原理圖

2.2 控制電路的設計

控制電路采用經驗設計法，經驗設計法要根據系統的控制要求，首先設計獨立環節的控制回路，然后根據各個環節動作的順序關系進一步確定控制電路的完整性，最后通過調試驗證電氣控制動作的準確性，控制原理如圖4。

控制電路的設計應注意以下幾個方面的問題[3]：

（1）在滿足電路功能安全可靠的情況下，盡可能簡化電路，便于使用和維修；

（2）正確的連接電路中繼電器的線圈，線圈不能串聯使用；

（3）根據實際情況及工作過程合理安排原理圖中元件位置；

（4）盡量減少電器不必要的通電時間；

（5）在控制電路中必須設計必要的保護環節。

圖4中，控制電路的工作過程分為手動切管和自動切管狀態。所以兩個部分的動作要求都要考慮，在兩個狀態的轉換之間還要設計必要的互鎖環節。電路的具體控制過程分析有自動控制和手動控制。

圖4 自動下管機控制電路原理圖

手動控制過程：SA1（電源開關）打開，SA2檔位選擇手動狀態，如圖4所示，分別按下SB3-SB7控制開關，對自動下管機送管、切管和落管等單步功能進行調試。

自動控制過程：SA1（電源開關）打開，SA2檔位選擇自動狀態，按下SB2（自動啟動）。

（1）啟動電機。K1繼電器得失電情況，決定了進線電機的接觸器KM1、切割電機的接觸器KM2得失電情況。SB2=“1”，K1線圈控制邏輯關系如式（1）所示。

K1的點動作，KM1、KM2主觸頭閉合，進線電機M1和切割電機M2電機工作。

（2）進線過程。YA1電磁閥線圈控制壓線氣缸工作，K2控制進線離合器工作，兩個線圈完成進線過程。SB2=“1”，YA1和K2線圈控制邏輯關系為如式（2）和式（3）所示。

YA1和K2線圈得電，開始進行自動送線過程。

（3）切割過程。K3是控制進線結束的繼電器，K4為控制切臺氣缸YA2動作的繼電器。送線到位行程開關SQ1被壓動，SQ1=“1”，K3和K4線圈控制邏輯關系為式（4）和式（5）所示。

K3得電，K3=“0”，進線停止。K4得電，切臺氣缸YA2工作，YA2=“1”，切線砂輪前進，開始進行切管。

（4）落料過程。K5是控制切管結束的繼電器，K6為控制料架氣缸YA3動作的繼電器。切管結束行程開關SQ2被壓動，SQ2=“1”，K5線圈控制邏輯關系為式（6）所示。

K5得電時，時間繼電器KT1得電，KT1是控制切割結束到開始落料這段時間的時間繼電器。KT1=“1”，K6和KT2線圈同時得電。K6得電，YA3=“1”，料架氣缸工作，開始落料。KT2是控制開始落料到計數器開始計數這段時間的時間繼電器。

（5）計數過程。當KT2延時時間到，KT2=“1”，K7線圈得電，所以K7=“1”，計數器的1端和3端有計數脈沖輸入。計數器的計數值加一。K7得電同時KT3得電，延時時間到，=“0”，使KT1、KT2和KT3同時斷電。一個計數周期結束。電路進入下一個下管過程。

（6）計數計滿。計數器計數到達指定值，計數器常開觸頭閉合，K8得電，K8=“0”，如式（1）邏輯關系所示。K1線圈失電，K1=“0”。進線電機和切線電機停止工作，計數器清零。

Automatic Tube Machine Technical Transformation of the Electrical Control Circuit

WU Jie，MA Qing，WU Zhen
（Jiangyin Polytechnic College，Jiangyin214405，China）

Automatic tube machine is one of the common production equipments，because accident reason is burned，analyzing structure and technical requirement of automatic tube machine，using empirical design method to design the automatic electrical control schematics tube machine，the selection of components，design of electrical control layout and installation and commissioning，reached the design requirements.

automatic tube machine；experience design method；selection；reform

TP29

A

1009－9492(2014)07－0123－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.07.036

2014－01－24