Système de contrôle numérique pour machine électrique d'expansion de tuyaux

Système de contrôle numérique pour machine électrique d'expansion de tuyaux

1 : Conception du matériel du système

Les exigences de contrôle de la machine à tubes d'expansion électrique nécessitent que le système de contrôle réalise les fonctions suivantes :

a. Préréglages pour différents matériaux, diamètres de tuyaux et épaisseurs de plaques de tuyaux

b. Réglage en temps réel du couple de la machine à tube d'expansion ;

c. Arrêt d'urgence et affichage du dysfonctionnement de la machine à tube d'expansion.

Concevez un schéma-bloc de principe de contrôle basé sur le microcontrôleur PIC comme illustré dans la Figure 1. Pendant le processus d'expansion du tube, le système de contrôle du microcontrôleur complète le contrôle de la sélection du matériau, de la sélection du diamètre du tube, de la sélection de l'épaisseur de la plaque tubulaire, du réglage en temps réel du couple de la machine d'expansion du tube (affiché en courant), ainsi que de l'arrêt d'urgence en cas de défaut et de l'affichage numérique en fonction des exigences de contrôle.

La valeur de consigne du couple (courant) de l'expanseur de tubes est lue dans le microcontrôleur via le canal A/N. Le commutateur, la sélection du matériau, la sélection du diamètre du tube, la sélection de l'épaisseur de la plaque tubulaire, etc. sont lus dans le microcontrôleur via le port E/S. Les signaux d'alimentation, de contrôle de l'expansion du tube, d'indication de défaut et d'affichage numérique actuel de l'expanseur de tubes sont émis via le port E/S.

2 : Conception du logiciel

Dans cette conception, le logiciel de contrôle adopte une méthode de conception modulaire, avec le programme principal comme noyau et de nombreux modules de sous-programmes fonctionnels configurés. Pendant le fonctionnement, le programme principal appelle les modules de sous-programmes fonctionnels, simplifiant ainsi la structure de conception. Les principaux modules fonctionnels comprennent le programme d'initialisation, le sous-programme de conversion A/N, le sous-programme de lecture des paramètres et divers sous-programmes de retard. L'organigramme du programme principal est présenté dans la figure 2.

Au début du programme, la machine à tubes d'expansion est mise sous tension et le microcontrôleur initialise immédiatement chaque port. Une fois l'initialisation terminée, le système de contrôle du microcontrôleur est en état de veille, en attendant que l'interrupteur soit enfoncé. Une fois l'interrupteur enfoncé et l'alimentation mise sous tension, la sous-routine de lecture des paramètres est appelée pour lire le couple, les différents matériaux, le diamètre du tuyau et l'épaisseur de la machine à tubes d'expansion définis au préalable sur le panneau. Ensuite, démarrez l'opération d'expansion du tube en fonction des paramètres lus. Pendant le processus d'expansion du tube, à mesure que l'extenseur de tube continue de se dilater, le couple fourni par l'extenseur de tube augmente également et le courant du moteur de l'extenseur de tube augmente également. Après l'échantillonnage du couple (courant), le tube numérique affiche le courant de travail réel, qui est comparé au couple de valeur d'expansion du tube prédéfini. Lorsque la valeur définie est atteinte, le moteur s'arrête automatiquement de tourner. Après le retard de la sous-routine de retard, la machine à tubes d'expansion émet un signal d'arrêt du tube d'expansion et la machine à tubes d'expansion tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui provoque le démarrage de la libération de la machine à tubes d'expansion. Lorsque le temps de libération atteint un certain temps, la machine d'expansion cesse de fonctionner, achevant ainsi le processus d'expansion.

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