杂= #PO.mode_low 程序段 9 O #Ref O #Pos
》 = #PO.mode_high 程序段 10 O #PO.mode_low O #PO.mode_high = L 32.0
管 L 0
T #FAULT_NO _002：NOP 0 程序段 3
钢A #ENABLE_RAPID_STOP = #PO.Rapid_stop 程序段 4 A #JOG_PLUS_MODE
RECORD ：=#PI L #Returncode_SFC14 L0
<>I
《下： 程序段 1 L #DRIVE_IO_ADDRESS T #Addr CALL SFC 14
JC END L #PI.Actual_position
T #ACTUAL_POSITION L #PI.Actual_speed T #ACTUAL_SPEED
管 频器（简称 SEW 变频器）使用一段时间后换零位档
位时，驱动辊不能完全回归零位，存在一定飘移， 这会导致在按预设的成型角度焊接钢管时，实际成 型角度已不是所要求的成型角度，从而影响焊接质
钢 量。为解决此问题，有必要采取零位校正措施，保
个：其一，在伺服电机实际进行角度调整时，是通 过编码器脉冲计数来确定角度的，换成角度计算时 会有四舍五入的累积，造成累积角度误差；其二， 驱动辊加工质量和精度不高，如内齿轮等有加工误 差等会造成机械累计误差。二者都可以通过对伺服 电机控制器的角度编码器重新进行零位校正来实 现，其校正周期视现场生产时的实际情况而定。
A #PI.referenced = #REFERENCED
A #PI.Target_position_reached
AN #JOG_MINUS_MODE A #REF_TRAVEL_MODE AN #POSITIONING_MODE = #Ref 程序段 7
刊
样 AN #JOG_PLUS_MODE AN #JOG_MINUS_MODE AN #REF_TRAVEL_MODE A #POSITIONING_MODE
Key words：SAWH pipe；finishing welding process；driving roll；forming angle；zero correction；PLC control program
在螺旋缝埋弧焊管精焊生产过程中，由 SEW MDX61B 变频器对驱动辊伺服电机进行角度驱动 控制。但在使用过程中发现，在 SEW MDX61B 变
辊成型角零位校正系统硬件在工控软件 SIMATIC manager 中的组态如图 1 所示。
刊 给 PLC，向 PLC 提供触发判断条件。本系统上位
机（MP337）界面设计是在西门子 Wincc Flexible 软 件咱8暂中进行的，主要对屏幕上的 4 个按钮定义功能， 对每个按钮在按下和松开时的状态显示予以符号 I/ O 域的文本定义。Wincc Flexible 软件设计的上位
靠，对成型角的零位校正效果明显，操作简单，能提高焊接质量和自动化水平。 关键词：螺旋缝埋弧焊管；精焊工序；驱动辊；成型角度；零位校正；PLC 控制程序 中图分类号：TG335.75 文献标志码：B 文章编号：1001-2311（2014）01-0045-05
志 R & D of Zero Correction System for Driving
机界面如图 2 所示。
样
图 1 驱动辊成型角零位校正系统硬件在工控软件 SIMATIC manager 中的组态
3 成型角零位校正系统软件设计及调试
由于对驱动辊进行零位校正，本质上是对与 SEW 变频器中相连的编码器找零位，而 SEW 变频 器有 4 种工作模式：监控模式、点动模式、参考模 式和自动模式。查阅 SEW 变频器使用手册显示，
志 杂图 2 Wincc Flexible 软件设计的上位机界面
界面文本定义完成后，不能直接与 PLC 发生 联系，需要对定义的文本连接 PLC 变量。这需要
》 其只有在参考模式下才能对编码器校正零位，校正
完后，正常运行时又要求其在自动模式下运行。这 就涉及到上位机的人机界面设计和 PLC 的逻辑控
》 used for realizing zero correction of the said forming angle. The trial operation of the correction system shows that it
features consistent performance， remarkable effectiveness of zero adjustment of the forming angle， and easy operation，being capable of enhancing welding quality and the automation level of the production line.
陈 亮（1986-），男，助理工程师，主要从事焊管行 业电气控制系统设计工作。
业总线协议，其中 S7-315/2DP咱4-6暂作为主站，MP337 与 4 台 SEW 变频器作为从站；驱动辊角度伺服电
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钢 管 圆园14 年 2 月 第 43 卷第 1 期
45
SAWH 钢管精焊驱动辊成型角零位校正系统的研制
陈 亮，王从旭
（中国石化集团石油工程机械有限公司沙市钢管厂，湖北 荆州 434001）
摘 要：指出螺旋缝埋弧焊管精焊工序驱动辊的成型角度存在零位飘移问题，为此研制了校正系统，介绍了
刊
样 该系统的硬件架构和软件设计，详细描述了实现成型角零位校正的 PLC 控制程序。经试运行表明：该系统性能可
对该文本进行变量连接设置，对其中 1 号调整辊对 应的 S3 按钮进行设置，如图 3 所示（其他按钮的设 置与此类似）。
管
钢
《 图 3 1 号调整辊对应的 S3 按钮设置 经过以上两步，上位机设计完毕，通过西门子 至 MP337。
MPI 电缆连接电脑和 MP337，在 Wincc Flexible 软 3.2 PLC 逻辑控制程序设计
刊 式和自动模式的程序段如图 4 所示。该 OB1 程序
段是主程序段，主要是对参考模式和自动模式下的 各项条件设置，速度赋值，启动 FC140 的调用。
》杂志样
管图 4 OB1 组织块中参考模式和自动模式的程序段
钢设计时，在工控软件 SIMATIC manager 中制
作了功能块 FC140，采用 STL 语言编写，它是供 组织块OB1 调用的，完成驱动辊电机的启动、角 度转动、停止等动作。功能块 FC140 具体程序如
46
机内装有编码器，该编码器能检测驱动辊旋转的角 制程序设计。
度，角度以脉冲计数，该编码器的数据能通过专 3.1 上位机人机界面设计及调试
用编码器屏蔽电缆传输给 SEW 变频器附件，该数
上位机所起的主要作用是提供人机交互操作界
据也能被 PLC 通过总线向 SEW 变频器读取。驱动 面咱7暂，将操作人员在屏幕上发出的可视化指令传输
角度控制，其中参考模式用于零位校正，自动模式 一起控制零位校正。
在正常焊接时使用。这两个模式均需要调用 SEW
PLC 具体的组织块 OB1 中的 LAD 格式参考模
变 频 器 供 货 商 提 供 的 扩 展 位 总 线 程 序 块 Ext. positioning_via.bus，参考模式下通过对该程序块的 入口地址 REF_TRAVEL_MODE 和 POSITIONI NG_
49
R #PO.CTW_Bit_5
R #AXIS_INTERLOCKED
R #PO.CTW_Bit_13
R #REFERENCED
R #PO.CTW_Bit_14
R #TARGET_POS_REACHED
R #PO.CTW_Bit_15
L #SETPOINT_POS T #PO.Setpoint_position L #SETPOINT_SPEED T #PO.Setpoint_speed L #START_RAMP T #PO.Start_ramp L #STOP_RAMP T #PO.Stop_ramp
= #PO.Jog_minus
A #PI.Inverter_ready
程序段 6
= #INVERTER_READY
AN #JOG_PLUS_MODE
A #PI.Inverter_ready A #PI.Error = #WARNING_OF_AXIS
AN #PI.Inverter_ready A #PI.Error = #FAULT_OF_AXIS
= #TARGET_POS_REACHED 程序段 2 A（
A #PI.Error
JNB _001
志 = #Pos
程序段 8 O #PO.Jog_plus
O #PO.Jog_minus O #Pos
L #PI.Status T #FAULT_NO SET SAVE CLR _001：A BR ）
NOT JNB _002
A #PI.Brake_released = #PO.start
程序段 13 SET
R #PO.Contr_inhibit
A #JOG_MINUS_MODE
R #PO.CTW_Bit_3
AN #REF_TRAVEL_MODE
R #PO.CTW_Bit_4
杂栽耘耘蕴 孕陨孕耘 Feb援 圆园14，灾燥造援 43，晕燥援 1
《证在焊接钢管时驱动辊的角度没有飘移。 1 精焊驱动辊零位漂移原因分析 分析认为，驱动辊零位漂移的主要原因有两
2 成型角零位校正系统硬件电路设计
SAWH（螺旋缝埋弧焊）钢管精焊驱动辊成型角 零位校正系统由西门子上位机 MP337、可编程逻 辑控制器 S7-315/2DP、4 台 SEW 变频器和现场总 线构成；通信协议采用 PROFIBUS-DP咱1-3暂现场工