论文部分内容阅读
现阶段海上石油钻井平台构架的搭建主要使用大壁厚钢材导管,因此,制管成为钻井平台搭建过程中的首要工序,制管车间将大壁厚钢板材料通过成形、刨光、焊接、热处理、无损检测等工序后形成产品,其中焊缝热处理对导管产品的质量起着至关重要的作用。本课题在深入了解国内外对大壁厚管道焊接缝热处理技术的前提下,采用中频感应加热的方式代替国内现阶段热电阻加热方式。在控制方法设计上,引入了上位机神经网络智能预测和下位机温度分段PID联合控制,利用神经网络预测算法在小范围内的准确预测,弥补了单一的温度分段PID控制上的不足,使温度控制基准点最大限度的接近工艺曲线,满足控制精度需求。在控制系统硬件设计上,采用了工业抗干扰能力强的可编程逻辑控制器PLC和中频电源模块相结合,并深入研究了PLC控制模块及其外围电路;通过广泛查阅现阶段典型信号处理电路模块的应用,课题结合数模电、电路基础设计了中频电源信号调理电路和温度信号采集调理电路,完成了中频电源参数和温度信号到下位机采集电压的转化处理。在控制系统软件设计上,完成了上位机监控软件和下位机控制软件的设计,并通过设备调试查找软件缺陷,完成了PLC程序和监控软件程序的测试和改进,增强了控制系统的可靠性。课题研究结果表明,调试数据作为神经网络算法学习样本,联合控制策略给出的控制信号对应的中频电源输出功率,能够有效减小热惯性带来的温度滞后和超调,将控制精度维持在±3℃以内。