作者：徐 刚，杨 东，廖广平，纪海涛
3 控制系统设计
(1)温度测量
    弯管机的中频弯管加热区温度测量是中频弯管T艺过程的难点。钢管表面存在油污，加热时产生烟雾；水冷却时产生大量的水蒸汽，使加热区的环境十分恶劣。因此，不宜用直接测量管壁温度的接触式测温方法，只能用非接触的测温方法测量弯管的温度。为实现加热区温度的准确测量，采用双色红~’I-N温仪，使用时应注意：①根据测温仪的安装距离，选择合适的距离系数；②测温仪安装于加热区前部，光轴相对加热区表面的角度应大于40。；③选择测温仪工作波段，应使其避开水蒸汽的吸收峰，降低水蒸汽吸收对测量结果的影响。

    此外，为了更好地抑制干扰，采用了递推平均滤波的方法。把连续取得的Ⅳ 个采样温度值排成一个队列，每次采到一个新数据即放入队尾，并挤出队首原来的一个数据(*先出原则)。每次取队列中Ⅳ个数据的算术平均值，就可获得一个平滑度高的测量温度。
(2)中频弯管推弯工艺
    中频弯管过程中，加热区透热状况，加热区宽度、温度、冷却方式及推弯速度对弯管质量影响很大。因此感应圈结构、中频电源频率、冷却方式及推弯工艺是中频弯管的重点。目前，对于感应圈结构、电源频率及冷却方式等的设计已有较多可参考文献和比较成熟的经验。这些设计参数一旦确定，弯管推弯工艺的关键就在于通过调节感应线圈移动速度或主推速度，保持推制过程中管体温度的恒定。
    自动推管工艺流程如图2所示，图中的温度、速度、位移设定值通过实验测得。在实际推制过程中，在设定速度的基础上调节线圈移动速度或主推速度，实现管体温度的恒定。为了加快系统的反应速度，引入速度设定值作为前馈信号对速度进行超前调节。在推制过程中，由于外界干扰、液压系统变化、轨道磨损等原因，导致实际速度与给定速度出现误差。另外，线圈移动速度、主推速度切换如不能平稳进行，导致两者之间相对速度变化，必然导致管体温度波动。解决的办法是：①在温度闭环内，通过速度内环，实现线圈移动速度、主推速度匹配平稳；②将线圈驱动变频器、主推驱动变频器的斜坡上升时间、斜坡下降时间等参数设置一致，使线圈、主推速度平稳切换。温度调节闭环控制原理如图3所示。

(3)上位机人机交互界面的实现
    由于钢管材质各异，管径、壁厚、弯曲角度等差异较大，使得弯管工艺参数各不相同。通过上位机人机交互界面可以实现技术参数的设定，以及对整个系统的所有设备进行实时监视和实时温度曲线的显示。由于各类参数的显示具有实时性。可对运行过程进行及时控制。
    为满足生产管理，积累中频弯管工艺的详细资料，系统增加了工艺参数实时记录功能，可对主要参数如主推速度、加热区温度、中频电源等进行实时、全过程数字化记录，从而实现记录数据的查询、打印等。利用这些功能，能够以交互的形式对记录下的工艺过程进行分析。
    WinCC V6是一款功能强大的HMI系统，它可以实现人机交互界面并对数据进行记录归档。由于WinCC V6中的归档数据是压缩的，并未保存在主数据库中，因而需运用WinCC V6．0集成的VBS脚本编辑器编写结构化查寻语言，通过操作后台运行的SQL Server 2000数据库实现对现场数据的存储与查寻。
    数据存储实现原理：先获取数据到上位机，WinCC V6可以很方便地通过西门子专用通道，以变量标签的形式将数据采集上来。之后利用其自带的VBScript编辑器编写标准的SQL语句将实时信息插入到数据库中，数据的存储同样使用WinCC V6自带的SQL Server 2000数据库，无需另行安装。访问数据库的方法有：建立ODBC连接、使用ADO控件和DAO控件等。我们通过使用ADO控件实现访问数据库。
    数据查询分两步完成。先将数据按用户的要求从数据库中读出，再将其放人界面的可视化控件中。查询数据库需要编写SQL查询语句，查询结果采用微软标准的List View可视化控件来显示。
4 结语
    中频弯管机组控制系统使用后，取得了一定的效果，工艺一致性较好，很大程度上摆脱了对手工的依赖。另外，安装感应线圈时，不能每次都保证与钢管同心，弯管过程中机组受力发生弹性变形等，使感应线圈相对管壁位置发生变化，造成管壁局部温度过高或过低。下一步将采取有效措施保证感应线圈处于正确位置。