基于上下位機(jī)中頻彎管機(jī)組的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分為信息管理、控制和設(shè)備三層，系統(tǒng)采用IPC+PLC的上下位機(jī)的結(jié)構(gòu)，其中下位機(jī)PLC作為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制設(shè)備，用于數(shù)據(jù)采集和控制；上位機(jī)IPC利用工控組態(tài)軟件完成過(guò)程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析及人機(jī)交互界面。介紹了控制系統(tǒng)中溫度測(cè)量、恒溫控制、工藝參數(shù)記錄儲(chǔ)存、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)等設(shè)計(jì)方案及工作中應(yīng)注意事項(xiàng)。使用證明，該系統(tǒng)工藝一致性好，基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。
1 中頻加熱彎管工藝簡(jiǎn)介
    中頻感應(yīng)局部加熱彎管工藝是*的大直徑厚壁鋼管彎管加工的工藝方法。它是利用電磁感應(yīng)方法對(duì)鋼管待彎曲部分中極窄的區(qū)域進(jìn)行加熱至塑性狀態(tài)，采用噴水或噴冷風(fēng)的方法控制適當(dāng)?shù)臒嶙冃螀^(qū)，同時(shí)沿鋼管軸向施加推力，鋼管在4個(gè)滾輪夾持下沿推力方向運(yùn)動(dòng)，定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械臂限制了鋼管的直線運(yùn)動(dòng)，迫使鋼管的加熱部分隨機(jī)械轉(zhuǎn)臂繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生彎曲。感應(yīng)加熱圈的位置相對(duì)機(jī)組是固定的，所以在推力的作用下鋼管發(fā)生變形的部分逐漸移出加熱區(qū)，并被強(qiáng)迫冷卻。加熱、推彎和冷卻過(guò)程連續(xù)進(jìn)行即可實(shí)現(xiàn)鋼管彎制。
2 中頻加熱彎管控制系統(tǒng)組成及功能
    我廠現(xiàn)在使用的中頻彎管機(jī)組彎管加T 以手動(dòng)操作為主，各工藝參數(shù)之間的配合在很大程度上由操作者的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定，無(wú)法自動(dòng)大量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、顯示各種實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線等。國(guó)內(nèi)有些廠家中頻彎管雖然使用了微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，改變了手工操作、手工記錄的操作方式，但彎管工藝仍靠手工執(zhí)行，工藝一致性不好。
    西氣東輸二線、中俄管線、中亞管線等大直徑管道工程建設(shè)需要大量高鋼級(jí)、大直徑、厚壁彎管，這對(duì)彎管機(jī)組提出了更高的要求。為此，在原有彎管設(shè)備基礎(chǔ)上，采用新的控制方案，設(shè)計(jì)了適用于大直徑、厚壁鋼管的中頻加熱彎管機(jī)控制系統(tǒng)。
    自動(dòng)控制系統(tǒng)采用IPC+PLC的上下位機(jī)結(jié)構(gòu)。下位機(jī)PLC作為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制設(shè)備，用于數(shù)據(jù)采集和控制；上位機(jī)IPC利用工控組態(tài)軟件完成過(guò)程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析及人機(jī)交互界面。系統(tǒng)分為信息管理、控制和設(shè)備三層，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(1)信息管理層
    信息管理層由上位工控機(jī)(IPC)、組態(tài)開(kāi)發(fā)軟件、應(yīng)用程序等組成。其功能是：① 直觀而集中地顯示彎管機(jī)組各運(yùn)行參數(shù)，包括中頻電源運(yùn)行參數(shù)(直流電壓、直流電流、中頻電壓、輸出功率、頻率等)，彎管參數(shù)(線圈移動(dòng)速度、線圈移動(dòng)距離、主推移動(dòng)速度、主推移動(dòng)距離、推進(jìn)角度、溫度等)；②完成彎管工藝關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)定，并能自動(dòng)保存及調(diào)用有效的工藝參數(shù)；③彎制過(guò)程的實(shí)時(shí)溫度曲線顯示、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)、打印等。
(2)控制層
    控制層由可編程邏輯控制器(PLC)的開(kāi)關(guān)量模塊、模擬量模塊、PLC應(yīng)用程序等組成。其功能是完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采樣與處理，各種控制命令、溫度控制、速度控制算法的實(shí)現(xiàn)，異常現(xiàn)象的自動(dòng)處理等。
(3)設(shè)備層
    設(shè)備層由電動(dòng)機(jī)、變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、紅外測(cè)溫儀、直流電壓變送器、直流電流變送器等組成。其功能是接受來(lái)自PLC的控制命令，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作和提供相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。