阅读说明：本技术 一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统 (Current monitoring system based on high-precision copper pipe drawing high-speed motor ) 是由 张旭辉 李光辉 罗海潮 罗应江 陈学贵 白洁 谢辉彪 卢茂林 张德志 常俊杰 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明介绍了一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统,包括安装在拉拔生产线上的高速电机；在拉拔生产线上还安装有PLC可编程控制机构和核心数据监控系统；PLC可编程控制机构是以CPU模块为控制核心,CPU模块通过U型背板与数字量输出模块连接；核心数据监控系统包括MM440变频器和人机交换触摸屏,MM440变频器的输出端与高速电机的控制端相连,同时MM440变频器和人机交换触摸屏均与CPU模块通过profibus双向通讯连接,在MM440变频器的输出端还连接有无纸记录仪,在数字量输出模块的输出端连接有声光报警灯。本发明能够实时对高速电机的电流进行自动监测,从而保障连续生产时的合格性。(The invention introduces a current monitoring system based on a high-precision copper pipe drawing high-speed motor, which comprises a high-speed motor arranged on a drawing production line; a PLC programmable control mechanism and a core data monitoring system are also installed on the drawing production line; the PLC takes a CPU module as a control core, and the CPU module is connected with the digital output module through a U-shaped backboard; the core data monitoring system comprises a MM440 frequency converter and a man-machine exchange touch screen, wherein the output end of the MM440 frequency converter is connected with the control end of the high-speed motor, the MM440 frequency converter and the man-machine exchange touch screen are both connected with the CPU module through profibus two-way communication, the output end of the MM440 frequency converter is also connected with a paperless recorder, and the output end of the digital quantity output module is connected with an acousto-optic alarm lamp. The invention can automatically monitor the current of the high-speed motor in real time, thereby ensuring the qualification during continuous production.)

一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统

技术领域

本发明涉及铜管加工过程中的设备核心数据监控运用技术，具体为一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统，属于铜管加工技术领域。

背景技术

在内螺纹铜管生产过程中，为了保证生产的产品连续合格，需要在铜管生产过中用特定的芯头、模具和特定转速值的高速电机实现对其旋压加工，否则生产的产品就会成为不合格品，给公司造成不小的损失，因此需要对该铜管生产过程中能反应产品合格与否的核心参数之高速电机电流值根据生产的螺纹铜管产品规格的不同，实现灵活设置合格监控范围值和在线实时读取处理，达到监测到的高速电机电流值超出设定的合格监控范围时就会有声光报警提醒输出的效果，同时对其实际值曲线实现时时记录以便后期根据需要对数据进行追溯查询，但是，现目前的生产线缺少相应的专用系统和设备。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前在进行内螺纹铜管连续自动化生产而无人看管时，铜管加工可能因为加工环境诸因素变化产生不合格产品而未***作人员及时发现的问题，而提供一种能够及时发现、快速报警的基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统。

本发明的技术方案：一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统，包括安装在拉拔生产线上的高速电机，所述高速电机的前端连接旋压环并配合芯头、模具对铜管进行加工；其特征在于，在拉拔生产线上还安装有PLC可编程控制机构和设于拉拔生产线中间段的核心数据监控系统；所述PLC可编程控制机构是以CPU模块为控制核心，同时结合使用数字量输出模块，所述CPU模块通过U型背板与数字量输出模块连接；所述核心数据监控系统包括MM440变频器和人机交换触摸屏，所述MM440变频器的输出端与高速电机的控制端相连，同时MM440变频器与CPU模块通过profibus双向通讯连接，所述人机交换触摸屏与CPU模块也是通过profibus双向通讯连接，在MM440变频器的输出端还连接有无纸记录仪，所述无纸记录仪在接收到MM440变频器的信号后输出显示高速电机电流数据曲线，在数字量输出模块的输出端连接有声光报警灯，所述声光报警灯在接收到数字量输出模块的信号后，发出声光报警，提醒现场人员系统监控到了异常。

本发明中，在所述CPU模块内预置有用于控制核心数据监控系统的程序控制方法，其操作步骤如下：

1）通过MM440变频器实时采集、记录高速电机的运行电流数据，MM440变频器将其采集到的电流数据发送给CPU模块，CPU模块通过读取MM440变频器中的信号，将用于记录高速电机实际电流的数据存储在内部变量DB12.DBW4中，并经过处理计算后存放在中间变量MD70中；同时操作人员根据现场生产产品规格的不同，在人机交换触摸屏中输入所需的高速电机电流报警上、下限值，对应的上、下限电流值分别存储在中间变量MD74和中间变量MD66中；

2）由MM440变频器实时采集的高速电机电流值并传输给无纸记录仪，无纸记录仪在接收到MM440变频器的信号后，实时输出显示高速电机运行电流数据曲线；

3）CPU模块读取中间变量MD70的值，然后同时和存储区的中间变量MD74、中间变量MD66中的数值进行比对判断：

当中间变量MD70中的数值大于中间变量MD74的数值，或者中间变量MD70中的数值小于中间变量MD66的数值时，数字量输出模块输出24V的直流电压信号控制声光报警灯工作，即进行声光报警；

当中间变量MD70中的数值大于中间变量MD66的数值且小于中间变量MD74的数值时，说明高速电机运行电流值在合适区间，生产的产品不合格几率几乎为0，而此时数字量输出模块无信号输出，声光报警灯停止工作。

本发明中，无纸记录仪和声光报警器均是采用的现有的设备，将其转用到本系统中使用，无纸记录仪接收到MM440变频器信号后会自动生成压力曲线显示，这样方便操作人员查看；而声光报警器在接收到报警信号后，会发出报警并同时闪灯提示，这样就能第一时间提醒操作人员生产的产品有缺陷。这里在安装无纸记录仪和声光报警器时，只需将其电路连线后，放置在显眼位置即可。

本发明中，采用的U型背板为现有的控制面板，其作用在于将CPU模块和数字量输出模块连接并实现其内部的数据交换，由于基础的数据交换属于现有技术，因此在此只对连接关系作出说明，不详细描述数据交换的原理。

优化地，所述CPU模块的型号为6ES7313-6CF03-0AB0。

优化地，所述数字量输出模块的型号为6ES7322-1BH01-0AA0。

优化地，所述人机交换触摸屏的型号为6AV6647-0AC11-3AX0。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的电流监测系统能够实现自动化生产，它能够实时对于内螺纹铜管核心加工部件高速电机的电流进行自动监测，并根据高速电机实际电流值的变化和人机交换触摸屏输入的高速电机电流合格范围值进行比较，从而保障内螺纹铜管在无人看守的情况下连续生产时的合格性；

2、检漏率较高，本发明解决了目前大长度的内螺纹铜管连续生产出现不合格时无法被人员及时发现的问题，检漏率高，避免产品产生批量报废的几率大；

3、由于整个内螺纹铜管生产过程中无需人员值守，而且具有较高的可靠性，因此节约了大量的人力成本，有利于降低企业的生产成本。

附图说明

图1为本发明一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统的结构示意图。

图中，1—高速电机，2—无纸记录仪，3—MM440变频器，4—声光报警灯，5—人机交换触摸屏，6—CPU模块，7—数字量输出模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的一种基于高精度铜管拉拔高速电机的电流监测系统，包括应用于铜管生产线的PLC可编程控制机构和设于生产线中间的核心数据监控系统，所述PLC可编程控制机构是以CPU模块6为控制核心，同时结合使用数字量输出模块7；所述CPU模块6通过U型背板与数字量输出模块7连接；所述核心数据监控系统包括高速电机1、MM440变频器3和人机交换触摸屏5；所述MM440变频器3的下线与高速电机1相连，同时其与CPU模块6通过profibus双向通讯连接，高速电机1的前端连接的就是旋压环，配合芯头、模具对铜管进行加工；所述人机交换触摸屏5与CPU模块6也是通过profibus双向通讯连接，在该系统中还有无纸记录仪2连接在MM440变频器3一端，声光报警灯4连接在数字量输出模块7后端，所述无纸记录仪2在接收到MM440变频器3的信号后输出显示高速电机电流数据曲线。声光报警灯4在接收到数字量输出模块7的信号后，发出声光报警，提醒现场人员系统监控到了异常。

在所述CPU模块6内预置有核心数据监控系统控制程序，其操作步骤如下：

1）通过MM440变频器3实时采集、记录高速电机的运行电流数据，MM440变频器3将其采集到的电流数据发送给CPU模块6，CPU模块6通过读取MM440变频器3中的信号，将用于记录高速电机实际电流的数据存储在变量DB12.DBW4中,经过处理计算后存放在中间变量MD70中；同时操作人员根据现场生产产品规格的不同，在人机交换触摸屏5中输入合适的高速电机电流报警上、下限值，对应的上、下限电流值分别存储在中间变量MD74和中间变量MD66中。

2）由MM440变频器3实时采集的高速电机电流值传输给无纸记录仪2，无纸记录仪2在接收到MM440变频器3的信号后，实时输出显示高速电机运行电流数据曲线；

3）CPU模块6通过读取中间变量MD70的值同时和存储区MD74,MD66中的数值进行判断：

当中间变量MD70中的数值大于中间变量MD74或者小于中间变量MD66时，数字量输出模块7输出24V的直流电压信号控制声光报警灯4工作即进行声光报警；

当存储区中间变量MD70中的数值大于中间变量MD66且小于中间变量MD74时，说明高速电机1运行电流值在合适区间，生产的产品不合格几率几乎为0，而此时数字量输出模块7无信号输出，声光报警灯4停止工作。

本发明中，所述CPU模块6的型号为6ES7313-6CF03-0AB0，所述数字量输出模块7的型号为6ES7322-1BH01-0AA0，所述人机交换触摸屏5的型号为6AV6 647-0AC11-3AX0。

本发明可实现对内螺纹铜管生产时，用于对其加工制造的高速电机实际电流在线连续自动监测，同时实现电流值的曲线时时采集记录，方便相关人员追溯历史数据，对生产的产品合格性提供了充足的保障能力。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。