CN102784810A - 车轴挤压成形装置控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车轴挤压成形装置控制系统，包括CPU控制单元、通信单元、操作显示单元、模/数转换输入控制单元、位移传感器组、压力传感器组、数/模转换输出控制单元、油站流量阀组、变频调速控制单元及油站电机组；所述CPU控制单元通过通信单元收集位移传感器组及压力传感器组的数据信息，并对数据信息进行处理后通过通信单元输出执行信号，控制油站流量阀组及油站电机组工作状态，实现车轴挤压成形装置挤压压力及速度控制。本发明能实时监控车轴挤压成形装置的工作情况，提高了产品成形精度，降低了电能消耗。

Description

车轴挤压成形装置控制系统
技术领域
本发明涉及一种自动化挤压成形装置控制系统，具体涉及一种车轴挤压成形装置控制系统。
背景技术
挂车车轴分为焊接式车轴及整体式车轴，其中整体式车轴由于强度高、机械性能好，已逐渐淘汰焊接式车轴。整体式车轴具有细长中空、外形复杂以及壁厚不均等特点，且车轴左右对称，因此对车轴挤压成形装置的技术要求较高。
中国专利201110020958.3公开了一种整体车轴挤压成型设备，其结构包括有机架，设于机架两侧的第一滑座和第二滑座，分别驱动第一滑座和第二滑座的第一挤压油缸和第二挤压油缸，及液压油站。所述液压油站设有油箱、若干个油站电机及分别与第一挤压油缸和第二挤压油缸的第一输油管及第二输油管。上述整体车轴挤压成型设备由于其生产效率高、整体力学性能好而被广泛采用。但对于产品质量要求高的整体车轴，上述挤压设备还存在以下缺点：挤压速度不稳定，影响产品的质量和成材率；挤压速度不可调控，不能进一步提高产品质量；挤压的压力不可调节，在需要小压力挤压时仍是全功率挤压，耗电量大，产品制造成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种能灵活精确控制挤压速度和压力且能提高产品质量和节能减排的车轴挤压成形装置控制系统。
本发明是通过以下的技术方案实现的：车轴挤压成形装置控制系统，包括：CPU控制单元；通信单元，与CPU控制单元电连接；操作显示单元，与通信单元电连接；模/数转换输入控制单元，与通信单元电连接；位移传感器组，安装于车轴挤压成形装置的第一滑座和第二滑座上，且与模/数转换输入控制单元电连接；压力传感器组，安装于车轴挤压成形装置的第一挤压油缸和第二挤压油缸上，且与模/数转换输入控制单元电连接；数/模转换输出控制单元，与通信单元电连接；油站流量阀组，安装于车轴挤压成形装置的油站输油管上，且与数/模转换输出控制单元电连接；变频调速控制单元，与通信单元电连接；及油站电机组，与变频调速控制单元电连接；所述CPU控制单元通过通信单元收集位移传感器组及压力传感器组的数据信息，并对数据信息进行处理后通过通信单元输出执行信号，控制油站流量阀组及油站电机组工作状态，实现车轴挤压成形装置挤压压力及速度控制。
所述通信单元为PROFIBUS DP通信单元。
所述油站流量阀组包括第一油站流量阀及第二油站流量阀；所述第一油站流量阀安装在与第一挤压油缸连接的第一输油管上；所述第二油站流量阀安装在与第二挤压油缸连接的第二输油管上。
所述油站流量阀组为比例伺服阀组。
所述位移传感器组包括安装在第一滑座上的第一位移传感器和安装在第二滑座上的第二位移传感器。
所述位移传感器组为光电传感器组。
所述压力传感器组包括安装在第一挤压油缸上的第一压力传感器和安装在第二挤压油缸上的第二压力传感器。
相对于现有技术，本发明实时控制油站流量阀组和油站电机组工作状态，实现控制挤压油缸的挤压速度和挤压压力，提高了控制精度并降低了工作能耗。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明车轴挤压成形装置控制系统的结构示意图
图2为本发明车轴挤压成形装置控制系统的控制原理图
附图标识说明：
1、第一滑座                            8、通信单元
2、第二滑座                            9、操作显示单元
3、第一挤压油缸                        10、模/数转换输入控制单元
4、第二挤压油缸                        11、数/模转换输出控制单元
5、压力传感器组                        12、变频调速控制单元
6、位移传感器组                        13、油站流量阀组
7、CPU控制单元                         14、油站电机组
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的车轴挤压成形装置控制系统包括：CPU控制单元7、通信单元8、操作显示单元9、模/数转换输入控制单元10、位移传感器组6、压力传感器组5、数/模转换输出控制单元11、油站流量阀组13、变频调速控制单元12及油站电机组14。具体连接关系和结构原理如下：
通信单元8为PROFIBUS DP通信单元，其与CPU控制单元7电连接，用于实现CPU控制单元7连接采集信号扩展设备、执行扩展设备及与其它外部设备联网协调工作。
操作显示单元9，其与通信单元8电连接，用于把控制编程数据输入至与CPU控制单元7，及显示相关的操作工作状态信息。
模/数转换输入控制单元10与通信单元8电连接，其作用是把位移传感器组6及压力传感器组5的模拟数据信号转换为数字数据信号输入CPU控制单元7。
位移传感器组6安装在车轴挤压成形装置的第一滑座1和第二滑座2上，且与模/数转换输入控制单元10电连接，该位移传感器组6包括安装在第一滑座1上的第一位移传感器和安装在第二滑座2上的第二位移传感器。该位移传感器组6为光电传感器组。位移传感器组6的作用是采集第一滑座1上和第二滑座2的位置及速度信息，并反馈至CPU处理单元7。
压力传感器组5安装在车轴挤压成形装置的第一挤压油缸3和第二挤压油缸4上，且与模/数转换输入控制单元10电连接。该压力传感器组5包括安装在第一挤压油缸3上的第一压力传感器和安装在第二挤压油缸4上的第二压力传感器。压力传感器组5的作用是采集第一挤压油缸3和第二挤压油缸4的实时挤压压力，并反馈至CPU控制单元7。
数/模转换输出控制单元11与通信单元8电连接，其作用是把CPU控制单元7的数字控制信号转化为模拟控制信号，并输送至油站流量阀组13进行开度和开关控制。
油站流量阀组13安装在车轴挤压成形装置的油站输油管上，且与数/模转换输出控制单元11电连接；该油站流量阀组13包括第一油站流量阀及第二油站流量阀；第一油站流量阀安装在与第一挤压油缸3连接的第一输油管上；第二油站流量阀安装在与第二挤压油缸4连接的第二输油管上。该油站流量阀组13为比例伺服阀组。油站流量阀组13的作用的根据控制信号来调节开度，对第一挤压油缸3和第二挤压油缸4的输油压力和挤压速度进行调节。
变频调速控制单元12与通信单元8电连接，用于对油站电机组14进行变频控制。
油站电机组14与变频调速控制单元12电连接，具体为油站电机组14包括有若干个电机，变频调速控制单元12可根据CPU控制单元7发出的控制信号，灵活控制具体的工作电机个数和转速频率，从而实现控制输出油压，进而控制第一挤压油缸3和第二挤压油缸4的输油压力和挤压速度进行调节。
CPU控制单元7通过通信单元8收集位移传感器组6及压力传感器组5的数据信息，并对数据信息进行处理后通过通信单元8输出执行信号，控制油站流量阀组13及油站电机组14工作状态，实现车轴挤压成形装置挤压压力及速度控制。
以下通过具体应用原理来对本发明作进一步说明：
首先，根据具体的工作要求，通过操作显示单元预设相关工作参数，工作时，位移传感器6组采集第一滑座上1和第二滑座2的位置及速度信息，并反馈至CPU处理单元7，同时，压力传感器组5采集第一挤压油缸3和第二挤压油缸4的实时挤压压力信息，并反馈至CPU控制单元7，CPU控制单元7根据位移传感器组6及压力传感器组5的反馈数据与设定的数据进行比较得出修正数据并反馈至油站流量阀组13及油站电机组14进行控制，油站流量阀组13开度的调节结合油站电机组14的电机工作个数和频率的调节能提高挤压油缸压力和速度调节的范围和精度，同时根据实际工作要求调节挤压油缸压力和速度，不用固定大压力和速度，避免浪费，节能减排。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于包括：
CPU控制单元；
通信单元，与CPU控制单元电连接；
操作显示单元，与通信单元电连接；
模/数转换输入控制单元，与通信单元电连接；
位移传感器组，安装于车轴挤压成形装置的第一滑座和第二滑座上，且与模/数转换输入控制单元电连接；
压力传感器组，安装于车轴挤压成形装置的第一挤压油缸和第二挤压油缸上，且与模/数转换输入控制单元电连接；
数/模转换输出控制单元，与通信单元电连接；
油站流量阀组，安装于车轴挤压成形装置的油站输油管上，且与数/模转换输出控制单元电连接；
变频调速控制单元，与通信单元电连接；及
油站电机组，与变频调速控制单元电连接；
所述CPU控制单元通过通信单元收集位移传感器组及压力传感器组的数据信息，并对数据信息进行处理后通过通信单元输出执行信号，控制油站流量阀组及油站电机组工作状态，实现车轴挤压成形装置挤压压力及速度控制。
2.根据权利要求1所述的车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于：所述通信单元为PROFIBUS DP通信单元。
3.根据权利要求1所述的车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于：所述油站流量阀组包括第一油站流量阀及第二油站流量阀；所述第一油站流量阀安装在与第一挤压油缸连接的第一输油管上；所述第二油站流量阀安装在与第二挤压油缸连接的第二输油管上。
4.根据权利要求3所述的车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于：所述油站流量阀组为比例伺服阀组。
5.根据权利要求1所述的车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于：所述位移传感器组包括安装在第一滑座上的第一位移传感器和安装在第二滑座上的第二位移传感器。
6.根据权利要求5所述的车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于：所述位移传感器组为光电传感器组。
7.根据权利要求1所述的车轴挤压成形装置控制系统，其特征在于：所述压力传感器组包括安装在第一挤压油缸上的第一压力传感器和安装在第二挤压油缸上的第二压力传感器。
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