CN101513778A - 高精度数控数显磨料液压机的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种高精度数控数显磨料液压机的控制系统，有液压机主机的动作按钮和左、右辅机到位信号指示灯和控制按钮；液压机主机中各电机起停按钮、触摸屏，和主控制单元PLC和整个电气控制系统的低压元件；电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵、压力传感器、温度传感器、液位传感器；主缸压力传感器和直线位移传感器；主控制单元PLC接收各传感器、左、右辅机电气操纵箱及触摸屏的输入信号，并输出控制信号通过低压元件来控制电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵的动作。本发明由于设置两个完全独立的左、右辅机，可任意选择其工作状态，主机在压制产品时，可根据左右辅机的区别通过触摸屏独立设置并控制主机压力、行程，具有单独的控制和显示参数，互不干涉。

Description

高精度数控数显磨料液压机的控制系统

技术领域

本发明属于一种液压机的控制系统，特别是涉及一种能够实现磨料生产加工的连续自动化，提高工件的生产效率和产品质量的高精度数控数显磨料液压机的控制系统。

背景技术

我国是世界上最大的普通磨料生产国，出口量呈逐年增长趋势，进口量、进口金额和每吨砂轮的平均价，也均呈上升趋势。出口、进口价格比为1∶4.8，充分说明我国砂轮产品质量还存在严重问题。为解决砂轮产品质量问题，首先就需高精度的磨料液压机，只有基础条件达到先进水平，生产出的产品才有高质量的可能。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够实现行程误差±0.05mm(重复精度)，压力数显误差±0.1Mpa，回转盘轴向跳动精度小于0.2mm的高精度数控数显磨料液压机的控制系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种高精度数控数显磨料液压机的控制系统，包括有：设置在左辅机电气操纵箱内的液压机主机的动作按钮和左辅机到位信号指示灯和控制按钮；设置在右辅机电气操纵箱内的液压机主机的动作按钮和右辅机到位信号指示灯和控制按钮；设置在电气控制柜箱门上的液压机主机中各电机起停按钮、触摸屏，和设置在电气控制柜内部的主控制单元PLC和整个电气控制系统的低压元件；设置在动力系统内的电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵、压力传感器、温度传感器、液位传感器；以及液压机主机的主缸压力传感器和直线位移传感器；其中，所述的主控制单元PLC接收所述各传感器、左辅机电气操纵箱、右辅机电气操纵箱及触摸屏的输入信号，并输出控制信号通过所述电气控制系统的低压元件来控制电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵的动作。

所述的主控制单元PLC包括有：构成CPU主站的一个CPU模块、一个电源模块、四个数字量输入模块、三个数字量输出模块，以及通过DP-profius总线与CPU主站相连的CPU从站，所述的CPU从站设置有一个模拟量输入模块、一个模拟量输出模块和一个编码器位置输入模块；所述的主控制单元PLC还通过MPI口与触摸屏进行通讯。

所述的主控制单元PLC中的编码器位置输入模块SM338连接直线位移传感器；模拟量输入模块SM331连接主缸压力传感器；模拟量输出模块SM332连接电气控制柜内电气控制元件变量泵比例放大板和电磁阀比例放大板，变量泵比例放大板分别对应控制动力系统内的比例变量泵，电磁阀比例放大板分别对应控制动力系统内的比例电磁阀；数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322连接分布在液压机主机(1)上的开关量元件。

所述的左辅机电气操纵箱和右辅机电气操纵箱上设置的控制按钮和到位信号指示灯分别与所述的主控制单元PLC中的数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322对应连接。

所述的液压机主机的上梁两侧还设置有电动葫芦，所述的电动葫芦是液压机的换模装置控制部分，是由左辅机电气操纵箱和右辅机电气操纵箱上的控制按钮控制。

本发明的高精度数控数显磨料液压机的控制系统具有的优点和积极效果是：

1.本发明由于设置有左辅机、右辅机是两个完全独立的系统，可以选择：

1)两辅机同时工作；2)任一个辅机工作；

2.主机有定压成形和定程成形两种工艺选择，并可选择：

1)左、右辅机工作时均为定压，压力不同；

2)左、右辅机工作时均为定程，高度不同；

3)左辅机工作时为定压，右辅机工作时为定程；

4)右辅机工作时为定压，左辅机工作时为定程。

3.当辅机旋转到位开关没有发讯时，辅机顶出缸不能工作。

4.当模具小车移入到位没有发讯时，主机不能工作。

5.主机在压制产品时，可根据左右辅机的区别通过触摸屏独立设置并控制主机压力、行程，具有单独的控制和显示参数(压力、行程)，互不干涉，辅机与主机动作具有互锁保护。

6.主机在压制产品动作过程中，快速下行至慢速加压的转换动作有位置控制。

7.主机行程设置了极限保护，上极限限位和下极限限位，保住主机动作安全可靠。

8.主机液压动力机构采用了进口的比例变量泵等先进技术，有效减小了液压冲击，实现了电液比例流量控制和电液比例压力控制。

附图说明

图1是液压机的结构示意图；

图2是图1带有左、右辅机的俯视图；

图3是本发明主控制单元PLC的构成示意图；

图4是本发明直线位移传感器与主控制单元PLC接线示意图；

图5是本发明压力传感器与主控制单元PLC接线示意图；

图6是本发明比例泵放大板的接线示意图；

图7是本发明比例阀放大板的接线示意图；

图8是本发明的左辅机操纵面板示意图；

图9是本发明的右辅机操纵面板示意图；

图10是本发明的电气控制柜示意图。

图中的标号分别是：

1-液压机主机；2-左辅机电气操纵箱；3-右辅机电气操纵箱；4-电气控制柜；5-左辅机；6-右辅机；7-动力系统；8-直线位移传感器；9-主缸压力传感器；10-电动葫芦；11-主控制单元PLC；12-触摸屏；13、14、15-比例变量泵；16、17、18-比例电磁阀；19-油温检测；20-液位检测；21、22、23-变量泵比例放大板；24、25、26-电磁阀比例放大板。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明本发明的高精度数控数显磨料液压机的控制系统如下：

本发明的高精度数控数显磨料液压机的控制系统，是由左辅机、右辅机、磨料制品液压机、液压动力机构以及电气控制系统构成，其中，控制系统的目的是使这几部分有机的结合起来，互相配合完成以下过程：首先将原料送入左(右)辅机移动小车上的模具中，移动小车中间设有回转机构，在液压马达的驱动下旋转，从而完成旋转摊料动作。然后移动小车由液压油缸驱动，通过铺设于主机和机架上的导轨往复运动于主机和辅机机架之间，以便完成压制前的投料和压制后的脱模取件工作。左、右辅机中的一个移入到位，主机工作条件满足，可以实现一个半自动循环，实现工件压制。

如图1、图2所示，本发明的高精度数控数显磨料液压机的控制系统，包括有：设置在左辅机电气操纵箱2内的液压机主机1的动作按钮和左辅机5(移动小车、旋转机构、顶料缸)到位信号指示灯和控制按钮；设置在右辅机电气操纵箱3内的液压机主机1的动作按钮和右辅机6(移动小车、旋转机构、顶料缸)到位信号指示灯和控制按钮；图10所示的设置在电气控制柜4箱门上的液压机主机1中各电机起停按钮、触摸屏12，和设置在电气控制柜4内部的主控制单元PLC11和整个电气控制系统的低压元件；设置在动力系统7内的电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵、压力传感器、温度传感器、液位传感器；以及液压机主机1的主缸压力传感器9和直线位移传感器8；所述的主控制单元PLC11接收所述各传感器、左辅机电气操纵箱2、右辅机电气操纵箱3及触摸屏的输入信号，并输出控制信号通过所述电气控制系统的低压元件来控制电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵的动作。

如图3所示，所述的主控制单元PLC11包括有：构成CPU主站的一个CPU模块、一个电源模块、四个数字量输入模块SM321、三个数字量输出模块SM322，以及通过DP-profius总线与CPU主站相连的CPU从站，所述的CPU从站设置有一个模拟量输入模块SM331、一个模拟量输出模块SM332和一个编码器位置输入模块SM338；所述的主控制单元PLC(11)还通过MPI(Multi-Point Interface)口与触摸屏12进行通讯。

如图4所示，所述的主控制单元PLC 11中的编码器位置输入模块SM338连接直线位移传感器8。

如图5所示，所述的模拟量输入模块SM331连接主缸压力传感器9。

如图6所示，模拟量输出模块SM332通过电气控制柜4内电气控制系统的低压元件的变量泵比例放大板21、22、23分别控制动力系统7内的比例变量泵13、14、15，所述的比例放大板是通过耐油屏蔽护套线连接比例变量泵13、14、15。

如图7所示，所述的模拟量输出模块SM332还连接电磁阀比例放大板24、25、26，所述的电磁阀比例放大板24、25、26分别对应控制设置在动力系统7内的比例电磁阀16、17、18。本发明所述的电磁阀比例放大板24、25、26是内置在比例电磁阀16、17、18中。

数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322通过就近安装的分线盒连接分布在液压机主机1各部分的开关量元件。

如图8、图9所示，所述的左辅机电气操纵箱2和右辅机电气操纵箱3上设置的控制按钮和到位信号指示灯分别与所述的主控制单元PLC11中的数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322相连接。

在左右辅机操纵箱3、4上都有主机部分集中控制按钮和指示灯，这些旋钮和按钮与PLC连接行成PLC输入信号。液压机在生产时完成以下功能：辅机小车送料移入到位完成后给液压机一个完成信号，浮动缸升起，液压机主机安全条件满足，触摸屏12参数设置调用完成，按压液压机主机工作按钮，滑块下降，到达在触摸屏中设置的减速下行限位后，减速下降并加压，到达在触摸屏12中设置的低速下行限位后，低速下降，压制完成后，液压机卸压滑块上升，浮动缸退回，到位信号满足后辅机小车平稳移出并准确定位。本系统使用触摸屏12可以存储调用多套模具参数，满足多种规格产品的加工工艺要求。

辅机小车动作时，必须使滑块在上极限，顶料缸在上限位；顶料缸动作时，必须使辅机小车在后退极限位置；转盘转动时，必须使辅机小车在后退极限位置，顶料缸在上限位。满足上述条件时，按压转盘旋转按钮，可实现磨料转盘旋转，旋转速度可通过按压辅机操作箱上的转盘定位来进行磨料转盘定位调整。当需要磨料转盘停止时，按压辅机操纵箱上的“静止”按钮。

所述的液压机主机1的上梁两侧还设置有电动葫芦10，所述的电动葫芦10是液压机的换模装置控制部分，是与设置在左辅机电气操纵箱2和右辅机电气操纵箱3上的集中控制按钮相连，并由控制按钮进行控制。换模装置控制部分主要负责模具移动，负责把模具送入和移出液压机。

Claims (5)

1.一种高精度数控数显磨料液压机的控制系统，其特征是，包括有：设置在左辅机电气操纵箱(2)内的液压机主机(1)的动作按钮和左辅机(5)到位信号指示灯和控制按钮；设置在右辅机电气操纵箱(3)内的液压机主机(1)的动作按钮和右辅机(6)到位信号指示灯和控制按钮；设置在电气控制柜(4)箱门上的液压机主机(1)中各电机起停按钮、触摸屏，和设置在电气控制柜(4)内部的主控制单元PLC(11)和整个电气控制系统的低压元件；设置在动力系统(7)内的电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵、压力传感器、温度传感器、液位传感器；以及液压机主机(1)的主缸压力传感器(9)和直线位移传感器(8)；其中，所述的主控制单元PLC(11)接收所述各传感器、左辅机电气操纵箱(2)、右辅机电气操纵箱(3)及触摸屏的输入信号，并输出控制信号通过所述电气控制系统的低压元件来控制电机、电磁阀、比例电磁阀、比例变量泵的动作。

2.根据权利要求1所述的高精度数控数显磨料液压机的控制系统，其特征是，所述的主控制单元PLC(11)包括有：构成CPU主站的一个CPU模块、一个电源模块、四个数字量输入模块、三个数字量输出模块，以及通过DP-profius总线与CPU主站相连的CPU从站，所述的CPU从站设置有一个模拟量输入模块、一个模拟量输出模块和一个编码器位置输入模块；所述的主控制单元PLC(11)还通过MPI口与触摸屏(12)进行通讯。

3.根据权利要求2所述的高精度数控数显磨料液压机的控制系统，其特征是，所述的主控制单元PLC(11)中的编码器位置输入模块SM338连接直线位移传感器(8)；模拟量输入模块SM331连接主缸压力传感器(9)；模拟量输出模块SM332连接电气控制柜(4)内电气控制元件变量泵比例放大板(21、22、23)和电磁阀比例放大板(24、25、26)，变量泵比例放大板(21、22、23)分别对应控制动力系统(7)内的比例变量泵(13、14、15)，电磁阀比例放大板(24、25、26)分别对应控制动力系统(7)内的比例电磁阀(16、17、18)；数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322连接分布在液压机主机(1)上的开关量元件。

4.根据权利要求2所述的高精度数控数显磨料液压机的控制系统，其特征是，所述的左辅机电气操纵箱(2)和右辅机电气操纵箱(3)上设置的控制按钮和到位信号指示灯分别与所述的主控制单元PLC(11)中的数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322对应连接。

5.根据权利要求1所述的高精度数控数显磨料液压机的控制系统，其特征是，所述的液压机主机(1)的上梁两侧还设置有电动葫芦(10)，所述的电动葫芦(10)是液压机的换模装置控制部分，是由左辅机电气操纵箱(2)和右辅机电气操纵箱(3)上的控制按钮控制。

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