CN101463849B - 预弯机液压电液比例控制系统及其控制方法 - Google Patents

预弯机液压电液比例控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预弯机液压电液比例控制系统及其控制方法,以解决现有钢板预弯机数控系统价格昂贵的问题。本发明包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,液压比例阀闭环控制系统由液压比例放大器、大流量电液比例方向阀和阀芯内环反馈组成,数控系统通过电压控制信号与比例阀放大器进行电气连接;比例阀放大器通过驱动大电流与大流量电液比例方向阀进行电气连接;大流量电液比例方向阀与预弯机主油缸的液压系统连接;预弯机主油缸通过机械系统与预弯机滑块连接。通过DNC-60PS控制参数的调整能使预弯机滑块的起动,快速上升、慢速上升、定位停止、保压、卸压、快速返回,全过程运行平稳、响应速度快、定位精度高。

Description

预弯机液压电液比例控制系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于大直缝埋弧焊管设备制造行业,涉及一种钢板预弯机专用大流量比例阀的控制。
背景技术
[0002] 由于钢板预弯机属国内首创的大型成套设备,目前国际上采用的数控系统是德国 B0SCH-REXR0CH公司生产的MAC8系统,MAC8价格非常昂贵(一套四轴同步控制系统报价 168万人民币左右)企业生产成本很高。
[0003] 如果采用两台瑞士 CBLCLE公司DNC-60PS普通二轴数控折弯机系统,平均价格在 8万人民币左右。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供了一种预弯机液压电液比例控制系统,以解决现有钢板预弯机数控系统价格昂贵的问题。
[0005] 本发明的另一个目的是提供了一种预弯机液压电液比例控制方法。
[0006] 本发明预弯机液压电液比例控制系统包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,液压比例阀闭环控制系统由液压比例放大器、大流量电液比例方向阀和阀芯内环反馈组成,滑块外环闭环控制系统由数控系统、预弯机滑块、光栅尺外环速度位置反馈组成,数控系统通过电压控制信号与比例阀放大器进行电气连接;比例阀放大器通过驱动大电流与大流量电液比例方向阀进行电气连接;大流量电液比例方向阀与预弯机主油缸的液压系统连接;预弯机主油缸通过机械系统与预弯机滑块连接,最终组成一个机电液一体化的滑块运动控制系统。
[0007] 所述数控系统包括左机数控系统和右机数控系统,左机数控系统与左机电液比例控制系统相连,机数控系统与右机电液比例控制系统相连,左机电液比例控制系统分别与左机左油缸和左机右油缸相连,左机左油缸和左机右油缸分别与左预弯机滑块相连;右机左油缸和右机右油缸分别与右机预弯机滑块相连。
[0008] 本发明预弯机液压电液比例控制系统及其控制方法,适用于包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,其特征在于它包括以下步骤:
[0009] 步骤一、在数控系统人机界面上输入要控制的滑块速度值、位置值,数控系统发出控制电压命令信号,控制液压比例放大器;
[0010] 步骤二、液压比例放大器将数控系统的电压命令信号放大成电流驱动信号,直接驱动大流量电液比例方向阀;大流量电液比例方向阀与液压比例放大器间由阀芯内环反馈进行阀芯位置反馈,实现大流量电液比例方向阀对液压系统流量的精确控制;
[0011 ] 步骤三、大流量电液比例方向阀根据电流驱动信号电流的大小控制液压系统流量
的大小,大流量电液比例方向阀根据流量的大小控制预弯机主油缸运行的快慢;
[0012] 步骤四、预弯机主油缸直接带动预弯机滑块进行运行,完成一个滑块工作周期;[0013] 步骤五、通过数控系统给定命令与光栅尺外环速度位置反馈进行比较、调整,控制预弯机滑块运行的精度。
[0014] 本发明通过控制预弯机液压电液比例系统,进而控制预弯机主油缸,最终控制预弯机滑块。
[0015] 本发明预弯机机组是由两台相对布置的预弯机主机组成,每台预弯机由两个油缸,一套液压电液比例系统驱动,一套电液比例系统由一套DNC-60PS数控系统控制,实现预弯边主机滑块运动。
[0016] 本发明一台DNC-60PS数控系统能同时控制二组闭环大流量电液比例方向阀组, 一组开环电液比例压力阀组。通过DNC-60PS控制参数的调整能使预弯机滑块的起动,快速上升、慢速上升、定位停止、保压、卸压、快速返回,全过程运行平稳、响应速度快、定位精度
尚ο
附图说明
[0017] 图1是本发明数控系统控制预弯机滑块示意图;
[0018] 图2是本发明数控预弯边机机组左机控制结构框图;
[0019] 图3是本发明数控预弯边机机组右机控制结构框图。
具体实施方式
[0020] 本发明预弯机液压电液比例控制系统包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,液压比例阀闭环控制系统由液压比例放大器203、大流量电液比例方向阀 205和阀芯内环反馈208组成,滑块外环闭环控制系统由数控系统201、预弯机滑块207、光栅尺外环速度位置反馈209组成,数控系统201通过电压控制信号202与比例阀放大器203 进行电气连接;比例阀放大器203通过驱动大电流204与大流量电液比例方向阀205进行电气连接;大流量电液比例方向阀205与预弯机主油缸206的液压系统连接;预弯机主油缸206通过机械系统与预弯机滑块207连接,最终组成一个机电液一体化的滑块运动控制系统。
[0021] 本实施例预弯机机组是由两台相对布置的预弯机主机组成,每台预弯机由两个油紅,一套液压电液比例系统驱动,一套DNC-60PS数控系统控制一套液压电液比例驱动系统,一套电液比例驱动系统分别控制两套液压油缸,两套液压油缸同步带动预弯机滑块实现预弯机滑块起动,快速上升、慢速上升、定位停止、保压、卸压、快速返回,完成油缸运动周期。滑块整个运行过程平稳、响应速度快、定位精度高。
[0022] 数控系统201包括左机数控系统101和右机数控系统108,左机数控系统101与左机电液比例控制系统102相连,机数控系统108与右机电液比例控制系统109相连,左机电液比例控制系统102分别与左机左油缸103和左机右油缸104相连,左机左油缸103和左机右油缸104分别与左预弯机滑块105相连;右机左油缸110和右机右油缸111分别与右机预弯机滑块112相连。
[0023] 本发明预弯机液压电液比例控制系统及其控制方法,适用于包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,其特征在于它包括以下步骤:
[0024] 步骤一、在数控系统201人机界面上输入要控制的滑块速度值、位置值,数控系统201发出控制电压命令信号202,控制液压比例放大器203 ;
[0025] 步骤二、液压比例放大器203将数控系统的电压命令信号放大成电流驱动信号 204,直接驱动大流量电液比例方向阀205 ;大流量电液比例方向阀205与液压比例放大器 203之间由阀芯内环反馈208进行阀芯位置反馈,实现大流量电液比例方向阀205对液压系统流量的精确控制;
[0026] 步骤三、大流量电液比例方向阀205根据电流驱动信号电流的大小控制液压系统流量的大小,大流量电液比例方向阀205根据流量的大小控制预弯机主油缸206运行的快慢;
[0027] 步骤四、预弯机主油缸206直接带动预弯机滑块207进行运行,完成一个滑块工作周期;
[0028] 步骤五、通过数控系统201给定命令与光栅尺外环速度位置反馈209进行比较、调整,控制预弯机滑块运行的精度。
[0029] 本发明实施例中液压系统采用德国力士乐公司电液比例控制系统,该系统控制预弯边机滑块同步运行,滑块最终位置控制,液压系统比例压力控制。针对液压系统的特殊要求,选用瑞士 CYBLECE公司DNC-60PS数控系统进行控制。DNC-60PS数控系统在硬件设计方面结构紧凑体积小,人机界面与控制系统高度集成为一体。为用户提供有编码器、光栅脉冲输入信号接口 ;I/O开关量接口 ;摸拟量输入、输出接口。一台DNC-60PS数控系统能同时控制二组闭环大流量电液比例方向阀组,一组开环电液比例压力阀组。DNC-60PS数控系统在软件设计方面,结构化控制参数为用户开放,通过DNC-60PS控制参数的调整能使预弯机滑块的起动,快速上升、慢速上升、定位停止、保压、卸压、快速返回,全过程运行平稳、响应速度快、定位精度高。

Claims (3)

1. 一种预弯机液压电液比例控制系统,其特征在于:它包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,液压比例阀闭环控制系统由液压比例放大器(203)、大流量电液比例方向阀(205)和阀芯内环反馈(208)组成,滑块外环闭环控制系统由数控系统001)、 预弯机滑块007)、光栅尺外环速度位置反馈(209)组成,数控系统(201)通过电压控制信号(20¾与比例阀放大器(20¾进行电气连接;比例阀放大器(20¾通过电流驱动信号(204)与大流量电液比例方向阀(205)进行电气连接;大流量电液比例方向阀O05)与预弯机主油缸O06)的液压系统连接;预弯机主油缸(206)通过机械系统与预弯机滑块 (207)连接。
2.根据权利要求1所述的预弯机液压电液比例控制系统,其特征在于:所述数控系统 (201)包括左机数控系统(101)和右机数控系统(108),所述预弯机滑块(207)包括左预弯机滑块(10¾和右机预弯机滑块(112),预弯机主油缸(206)包括左机左油缸(103)、左机右油缸(104)、右机左油缸(110)和右机右油缸(111),左机数控系统(101)与左机电液比例控制系统(102)相连,右机数控系统(108)与右机电液比例控制系统(109)相连,左机电液比例控制系统(10¾分别与左机左油缸(10¾和左机右油缸(104)相连,左机左油缸 (103)和左机右油缸(104)分别与左预弯机滑块(10¾相连;右机左油缸(110)和右机右油缸(111)分别与右机预弯机滑块(112)相连。
3. 一种预弯机液压电液比例控制系统的控制方法,适用于包括液压比例阀闭环控制系统和滑块外环闭环控制系统,其特征在于它包括以下步骤:步骤一、在数控系统O01)人机界面上输入要控制的滑块速度值、位置值,数控系统 (201)发出控制电压命令信号002),控制液压比例放大器Q03);步骤二、液压比例放大器(20¾将数控系统的电压命令信号放大成电流驱动信号 004),直接驱动大流量电液比例方向阀Q05);大流量电液比例方向阀(20¾与液压比例放大器(203)之间由阀芯内环反馈(208)进行阀芯位置反馈,实现大流量电液比例方向阀 (205)对液压系统流量的精确控制;步骤三、大流量电液比例方向阀(20¾根据电流驱动信号电流的大小控制液压系统流量的大小,大流量电液比例方向阀(20¾流量的大小控制预弯机主油缸(206)运行的快慢;步骤四、预弯机主油缸(206)直接带动预弯机滑块(207)进行运行,完成一个滑块工作周期;步骤五、通过数控系统(201)给定命令与光栅尺外环速度位置反馈(209)进行比较、调整,控制预弯机滑块运行的精度。
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