CN105458141A - 一种锻造液压机的支撑压力闭环控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锻造液压机的支撑压力闭环控制系统及方法，包括：压力传感器，用于采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据；可编程控制器根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令；比例伺服阀，用于接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制；其中，可编程控制器的输入端口与压力传感器电连接，可编程控制器的输出端口与比例伺服阀的输入端子电连接。本发明将改进的PID控制算法引入锻造的压力闭环控制系统中，提高了锻造液压机在不同吨位和工作速度下的滑块支撑压力的平稳性。

Description

一种锻造液压机的支撑压力闭环控制系统及方法
技术领域
本发明属于锻造液压机技术领域，特别涉及一种锻造液压机的支撑压力闭环控制系统及方法。
背景技术
随着大吨位液压机应用范围的日益广泛，数字化控制技术在锻造液压机中也得到了广泛的应用，因此锻造液压机对滑块工作的平稳性也提出更高的要求。传统的锻造液压机通过液压回路的设计克服滑块自重，实现滑块工作下行运动的支撑，这种开环控制方法在滑块快速下行到工作下行的切换过程较生硬，因此，应用比例伺服阀设计开发一种柔性切换平稳运行的锻造液压机显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种锻造液压机支撑压力闭环控制系统及方法。
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：
一种锻造液压机支撑压力闭环控制系统，包括：
压力传感器，用于采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据；
可编程控制器根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令；
比例伺服阀，用于接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制；
其中，可编程控制器的输入端口与压力传感器电连接，可编程控制器的输出端口与比例伺服阀的输入端子电连接。
作为优选技术方案，本发明还采用了如下技术方案：
所述比例伺服阀为高频响应比例阀。
一种锻造液压机的支撑压力闭环控制方法，包括如下步骤：
1)用户设定滑块的支撑压力，压力传感器采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据；
2)可编程逻辑控制器根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令；
3)比例伺服阀接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制，比例伺服阀控制下的实际支撑压力又作为反馈信号传送给可编程逻辑控制器，其中滑块在运动过程中液压系统油液的变化视为扰动信号，不同吨位和速度情况下扰动信号也不尽相同。
本发明具有的优点和积极效果是：通过采用上述技术方案，本发明通过可编程逻辑控制器的闭环控制比例伺服阀使滑块可在不同吨位和速度下保持支撑压力平稳，在滑块快速下行到工作下行过程中实现柔性切换，避免了以往开环设计在切换过程对系统的冲击。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明较佳具体实施例的控制流程图。
其中：1.压力传感器,2.可编程控制器,3.比例伺服阀。
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如下：
请参阅图1，一种锻造液压机支撑压力闭环控制方法，所述锻造液压机为安装有压力传感器和比例伺服阀的锻造液压机，本具体实施例中锻造液压机的公称力在33.3MN下的工作速度为150mm/s，公称力在66.6MN下的工作速度为75mm/s，公称力在100MN下的工作速度为55mm/s，所述压力闭合控制系统包括：压力传感器1、可编程控制器2、以及比例伺服阀3；其中：压力传感器1用于采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据；可编程控制器2用于可编程控制器根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令；比例伺服阀3用于接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制；
上述各个部件之间的连接关系为：可编程控制器2的输入端口与压力传感器1电连接，可编程控制器2的输出端口与比例伺服阀3的输入端子电连接。
请参阅图2，本发明的工作过程为：用户设定滑块的支撑压力，压力传感器采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据，可编程逻辑控制器根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令，比例伺服阀接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制，比例阀控制下的实际支撑压力又作为反馈信号传送给可编程逻辑控制器，其中滑块在运动过程中液压系统油液的变化视为扰动信号，不同吨位和速度情况下扰动信号也不尽相同。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种锻造液压机的支撑压力闭环控制系统，其特征在于，包括：
压力传感器，用于采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据；
可编程控制器，用于根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令；
比例伺服阀，用于接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制；
其中，可编程控制器的输入端口与压力传感器电连接，可编程控制器的输出端口与比例伺服阀的输入端子电连接。
2.根据权利要求1所述的一种锻造液压机的支撑压力闭环控制系统，其特征在于，所述比例伺服阀为高频响应比例阀。
3.一种锻造液压机的支撑压力闭环控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)用户设定滑块的支撑压力，压力传感器采集滑块油缸下腔内的滑块支撑压力数据；
2)可编程逻辑控制器根据输入的油液压力数据和设定支撑压力数据进行比较，通过改进的PID控制算法，输出控制指令；
3)比例伺服阀接收控制指令实现对锻造液压机的滑块下腔支撑压力控制，比例伺服阀控制下的实际支撑压力又作为反馈信号传送给可编程逻辑控制器，其中滑块在运动过程中液压系统油液的变化视为扰动信号，不同吨位和速度情况下扰动信号也不尽相同。
4.根据权利要求3所述的压力闭环控制系统，其特征在于：所述锻造液压机的公称力在33.3MN下的工作速度为150mm/s，公称力在66.6MN下的工作速度为75mm/s，公称力在100MN下的工作速度为55mm/s。
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