CN104912856A - 双油缸同步伺服控制系统装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双油缸同步伺服控制系统装置。它包括第一油缸系统机构、第二油缸系统机构、第一油缸、第二油缸、工控机和终端控制模块，第一油缸系统机构一端连接第一油缸，第二油缸系统机构一端连接第二油缸，第一油缸系统机构和第二油缸系统机构的另一端分别连接工控机，工控机一端连接终端控制模块。优点是设计巧妙，结构简单紧凑，系统运行精度高，稳定性好，定位准确，响应快，速度平稳；两液压缸运动时进行流量控制，负载压力到达压力设定值以上时，自动降低电机的转速，进入压力控制状态，使系统压力不超过目标压力，所以能达到高精度的控制。

Description

双油缸同步伺服控制系统装置

技术领域

本发明涉及油缸伺服控制系统领域，具体涉及一种双油缸同步伺服控制系统装置。 

背景技术

传统的双油缸同步控制是采用比例阀，压力阀控制，其控制精度和性能差，不节能，不能实现完全同步。

发明内容

    为了解决上述发明问题，本发明提出了一种双油缸同步伺服控制系统装置，设计巧妙，结构简单紧凑，节能，实现两个单独油缸运行的同步问题，控制准确，精度高。

为了达到上述发明目的，本发明提出了以下技术方案：

一种双油缸同步伺服控制系统装置，它包括第一油缸系统机构、第二油缸系统机构、第一油缸、第二油缸、工控机和终端控制模块，第一油缸系统机构一端连接第一油缸，第二油缸系统机构一端连接第二油缸，第一油缸系统机构和第二油缸系统机构的另一端分别连接工控机，工控机一端连接终端控制模块。

所述的第一油缸系统机构包括伺服泵本体、伺服控制器，伺服泵本体包括泵、电机、压力传感器和数字控制器，并内置电机的速度控制机能通过该功能可达到压力和流量控制的目的。伺服控制器内置编码器指令模块、流量与压力指令模块、流量与压力监控模块和起停信号，电机通过联轴器连接泵，泵一端连接第一油缸，泵出油口侧连接装有压力传感器，泵的转轴一端连接装有数字控制器，伺服泵本体上的压力传感器和数字控制器通过数据信号线连接伺服控制器内的编码器指令模块，流量与压力指令模块、流量与压力监控模块。起停信号通过数据信号线连接工控机。

所述的第二油缸系统机构包括伺服泵本体、伺服控制器，伺服泵本体包括泵、电机、压力传感器和数字控制器，并内置电机的速度控制机能通过该功能可达到压力和流量控制的目的。伺服控制器内置编码器指令模块、流量与压力指令模块、流量与压力监控模块和起停信号，电机通过联轴器连接泵，泵一端连接第二油缸，泵出油口侧连接装有压力传感器，泵的转轴一端连接装有数字控制器，伺服泵本体上的压力传感器和数字控制器通过数据信号线连接伺服控制器内的编码器指令模块，流量与压力指令模块、流量与压力监控模块。起停信号通过数据信号线连接工控机。

所述的泵是高精度齿轮泵。所述的电机是IPM电机。

所述的第一油缸系统机构和第二油缸系统机构是相同结构的两个系统机构。压力和流量的控制指令由模拟量输入。油缸1和油缸2运动时进行流量控制，负载压力到达压力设定值以上时，自动降低电机的转速，进入压力控制状态，使系统压力不超过目标压力。

    本发明的优点是设计巧妙，结构简单紧凑，节能，系统运行精度高 ，稳定性好，定位准确 ，响应快，速度平稳；两个油缸的同步，是利用两组伺服控制系统，在油缸运行时，一边流量比较一边流量控制，让两个油缸的动作同步且精度准确，伺服控制系统内置编码器和压力传感器，流量控制是通过编码器检测泵的转速进行控制，压力控制是通过压力传感器检测泵出油口的压力来控制。液压缸运动时进行流量控制，负载压力到达压力设定值以上时，自动降低电机的转速，进入压力控制状态，使系统压力不超过目标压力，所以能达到高精度的控制。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

   为了对本发明进一步说明，下面结合说明书附图来介绍：

参照附图，一种双油缸同步伺服控制系统装置，它包括第一油缸系统机构、第二油缸系统机构、第一油缸1、第二油缸2、工控机3和终端控制模块4，第一油缸系统机构一端连接第一油缸1，第二油缸系统机构一端连接第二油缸2，第一油缸系统机构和第二油缸系统机构的另一端分别连接工控机3，工控机3一端连接终端控制模块4。

所述的第一油缸系统机构包括伺服泵本体5、伺服控制器6，伺服泵本体5包括泵51、电机52、压力传感器53和数字控制器54，伺服控制器6内置编码器指令模块61、流量与压力指令模块62、流量与压力监控模块63和起停信号64，电机52控制连接泵51，泵51一端连接第一油缸1，泵51出油口侧连接装有压力传感器53，泵51的转轴一端连接装有数字控制器54，伺服泵本体5上的压力传感器53和数字控制器54通过数据信号线连接伺服控制器6内置编码器指令模块61，伺服控制器内置流量与压力指令模块62、流量与压力监控模块63和起停信号64通过数据信号线连接工控机3。

所述的第二油缸系统机构包括伺服泵本体5、伺服控制器6，伺服泵本体5包括泵51、电机52、压力传感器53和数字控制器54，伺服控制器6内置编码器指令模块61、流量与压力指令模块62、流量与压力监控模块63和起停信号64，电机52控制连接泵51，泵51一端连接第二油缸2，泵51出油口侧连接装有压力传感器53，泵51的转轴一端连接装有数字控制器54，伺服泵本体5上的压力传感器53和数字控制器54通过数据信号线连接伺服控制器6内置编码器指令模块61，伺服控制器内的流量与压力指令模块62、流量与压力监控模块63和起停信号64通过数据信号线连接工控机3。

所述的第一油缸系统机构和第二油缸系统机构是相同结构的两个系统机构。

本发明控制系统通过工控机发出的信号经伺服控制器控制油泵的流量和压力大小，对油缸的控制可以实现在行程内任意调整，并可以通过控制器的反馈监测到实际的流量和压力值，针对给定与反馈之间的误差，伺服驱动器采用各种控制运算，生成对伺服电机的控制信号，实现油缸流量和压力的双闭环。两个油缸的同步，是利用两组伺服控制系统，在油缸运行时，一边流量比较一边流量控制，让两个油缸的动作同步且精度准确。其中工控机具备高速（0.1~0.6μs）的指令运算速度，浮点数运算有效的实现更加复杂的运算。压力和流量的控制指令由模拟量输出模块控制，信号稳定，适合远距离控制。伺服控制系统内置编码器和压力传感器，流量控制是通过编码器检测泵的转速进行控制，压力控制是通过压力传感器检测出油口的压力来控制。液压缸运动时进行流量控制，负载压力到达压力设定值以上时，自动降低电机的转速，进入压力控制状态，使系统压力不超过目标压力，所以能达到高精度的控制。

当第一油缸1和第二油缸2不同步，以第一油缸1的速度快为例：当第一油缸1的速度大于第二油缸2的速度时，伺服泵本体自带的编码器测出到各自泵的转速，工控机将接收到两个伺服泵的转速数据进行比较，只要比较的结果大于设定的额定偏差,工控机发出信号降低泵一的转速。采用一边动作一边比较，实时检测泵一和泵二的转速，所以第一油缸1和第二油缸2的速度保证同步；伺服控制系统可以从最高转速降至最低转速的时间可调，而且瞬间关闭阀，不让泵供油，所以两个油缸的控制精度高。如果第一油缸1的压力大于第二油缸2的压力，同上所述，伺服泵本体自带的压力传感器测出各自泵出油口的压力，工控机将接收到的压力数字量比较，根据设定的压力额定偏差，由工控机发出指令给伺服系统的驱动器，控制第一油缸1与第二油缸2的压力同步。

Claims (4)

1.一种双油缸同步伺服控制系统装置，它包括第一油缸系统机构、第二油缸系统机构、第一油缸、第二油缸、工控机和终端控制模块，其特征是第一油缸系统机构一端连接第一油缸，第二油缸系统机构一端连接第二油缸，第一油缸系统机构和第二油缸系统机构的另一端分别连接工控机，工控机一端连接终端控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种双油缸同步伺服控制系统装置，其特征是所述的第一油缸系统机构包括伺服泵本体、伺服控制器，伺服泵本体包括泵、电机、压力传感器和数字控制器，伺服控制器内置编码器指令模块，流量与压力指令模块、流量与压力监控模块和起停信号，电机通过联轴器连接泵，泵一端连接第一油缸，泵出油口侧连接装有压力传感器，泵的转轴一端连接装有数字控制器，伺服泵本体上的压力传感器和数字控制器通过数据信号线连接伺服控制器内的编码器指令模块，流量与压力指令模块，流量与压力监控模块；起停信号通过数据信号线连接工控机。

3.根据权利要求1所述的一种双油缸同步伺服控制系统装置，其特征是所述的第二油缸系统机构包括伺服泵本体、伺服控制器，伺服泵本体包括泵、电机、压力传感器和数字控制器，伺服控制器内置编码器指令模块、流量与压力指令模块、流量与压力监控模块和起停信号，电机通过联轴器连接泵，泵一端连接第二油缸，泵出油口侧连接装有压力传感器，泵的转轴一端连接装有数字控制器，伺服泵本体上的压力传感器和数字控制器通过数据信号线连接伺服控制器内的编码器指令模块，流量与压力指令模块、流量与压力监控模块；起停信号通过数据信号线连接工控机。

4.根据权利要求1所述的一种双油缸同步伺服控制系统装置，其特征是所述的第一油缸系统机构和第二油缸系统机构是相同结构的两个系统机构。