CN105700453B - 一种智能型伺服压力机的控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能型伺服压力机的控制系统，包括伺服驱动单元、PLC控制单元以及控制电源单元；所述伺服驱动单元包括连接在三相电源上的主传动伺服控制器、调模伺服控制器、电动泵电机以及多功能电力表；所述PLC控制单元包括PLC，PLC的驱动电源端连接交流220V电源；PLC的控制电源端连接直流24V电源，PLC采集各相应器件的动作信号，并发出控制相应器件的控制信号；所述控制电源单元包括控制变压器，控制变压器的前端接交流380V电源，控制变压器的后端输出交流220V电压，作为交流220V电源，本发明保证了压力机冲压精度和冲制件质量，提高了冲压加工效率，可用于压力机控制中。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力机，特别涉及一种压力机控制系统。
背景技术
在板材冲压加工中，加工件的精度除了受冲压工艺和冲压模具影响之外,还受到由压力机机械结构、材料特性、滑块导向、冷却润滑以及控制方式等因素所引起的如刚性和热稳定性等压力机综合性能的影响。而压力机滑块下死点精度则是压力机综合性能的直接体现。
在冲压加工中常常受到冲压速度和工作温度的影响，使滑块下死点产生较大的漂移，导致冲压件精度大大降低，甚至损坏机床设备和工作模具。为了保证冲压加工正常进行，必须不时地停机检测滑块下死点位移，人工对滑块下死点位置进行调整，大大影响生产效率和加工质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能型伺服压力机的控制系统，保证压力机冲压精度和冲制件质量，提高冲压加工效率。
本发明的目的是这样实现的：一种智能型伺服压力机的控制系统，包括伺服驱动单元、PLC控制单元以及控制电源单元；
所述伺服驱动单元包括连接在三相电源上的主传动伺服控制器、调模伺服控制器、电动泵电机以及多功能电力表；主传动伺服控制器输出端连接有主传动伺服电机，所述主传动伺服控制器的信号输入端与滑块位移传感器、PLC控制单元相连，所述调模伺服控制器输出端连接有调模伺服电机，调模伺服控制器的信号输入端与PLC控制单元相连，所述主传动伺服控制器、调模伺服控制器还与中间继电器相连；
所述PLC控制单元包括PLC，PLC的驱动电源端连接交流220V电源；PLC的控制电源端连接直流24V电源，PLC采集各相应器件的动作信号，并发出控制相应器件的控制信号；
所述控制电源单元包括控制变压器，控制变压器的前端接交流380V电源，控制变压器的后端输出交流220V电压，作为交流220V电源，控制变压器的后端连接有中间继电器线圈、控制阀、吨位仪、光电保护装置、220V插座、散热风扇、直流变换器、警示灯以及触摸屏。
作为本发明的进一步限定，所述主传动伺服驱动器选用汇川IS550AT210I型伺服控制器，所述调模伺服驱动器选用汇川IS500PT3R5I型伺服控制器，所述PLC选用汇川H2U-3232MTQ型PLC。
作为本发明的进一步限定，所述主传动伺服驱动器经第一接触器常开开关KM1-1连接在三相电源上，所述主传动伺服驱动器的44端子接PLC的Y03端子，所述主传动伺服驱动器的40端子接PLC的Y04端子，所述主传动伺服驱动器的29端子串接第一中间继电器线圈KA1后接直流24V电源正极，所述主传动伺服驱动器的31端子串接第二中间继电器线圈KA2后接直流24V电源正极，所述主传动伺服驱动器的26端子、30端子、32端子、50端子均接直流24V电源负极，所述主传动伺服驱动器的25端子接主传动伺服电机抱闸单元直流24V低电位脚；
所述调模伺服控制器经第二接触器常开开关KM2-1连接在三相电源上，所述调模伺服控制器的3端子与7端子短接，所述调模伺服控制器的11端子与13端子短接，所述调模伺服控制器的8端子接PLC的Y00端子，所述调模伺服控制器的12端子接PLC的Y01端子，所述调模伺服控制器的25端子接调模伺服电机抱闸单元直流24V低电位脚，所述调模伺服控制器29端子串接第三中间继电器线圈KA3后接直流24V电源正极，所述调模伺服控制器31端子串接第四中间继电器线圈KA4后接直流24V电源正极，所述调模伺服控制器的30端子、32端子、50端子均接直流24V电源负极，所述调模伺服控制器的46端子接PLC的X15端子，所述调模伺服控制器的45端子接PLC的X16端子，所述调模伺服控制器的40端子接PLC的Y02端子；
所述电动泵电机串接第三接触器常开开关KM3-3、第二短路器QF2后接三相电源；
所述多功能电力表输入端连接在三相电源上，所述多功能电力表输出端与PLC相连，输出交流220V电源给PLC，作为PLC的工作电源。
作为本发明的进一步限定，所述PLC输入端的COM端子接直流24V电源负极；
PLC的X00、X01、X02接曲轴位置编码器，用以识别曲轴位置信号；
PLC的X03端子串接光电保护开关FLE后接直流24V电源负极；
PLC的X04端子串接超负荷限位开关后接直流24V电源负极；
PLC的X05端子串接吨位仪报警开关后接直流24V电源负极；
PLC的X06端子串接复位按钮开关SB1后接直流24V电源负极，用以复位PLC；
PLC的X07端子串接第二中间继电器常闭开关KA2-1后接直流24V电源负极，用以识别主传动伺服控制器故障信号；
PLC的X10端子串接第四中间继电器常闭开关KA4-1后接直流24V电源负极，用以识别调模伺服控制器故障信号；
PLC的X11端子、X12端子串接第二选择开关SA2后接直流24V电源负极，用以控制主传动伺服电机正转、反转；
PLC的X13端子串接第二按钮开关SB2后并联串接在X14端子上的第三按钮开关SB3，再串接第三选择开关常开端SA3后接直流24V电源负极，用以控制调模电机的上升、下降动作；
PLC的X15端子串接上限位开关SQ1后接直流24V电源负极，用以识别滑块上极限位置；
PLC的X16端子串接下限位开关SQ2后接直流24V电源负极，用以识别滑块下极限位置；
PLC的X17端子串接第四按钮开关和第三选择开关常闭端SA3后接直流24V电源负极，起到紧急停止功能；
PLC的X20端子串接压力继电器信号开关后接直流24V电源负极，用以监控空气压力是否达到阀值；
PLC的X21端子、X22端子、X23端子、X24端子、X25端子串接第一选择开关SA1后接直流24V电源负极，第一选择开关SA1起到转换开关功能；
PLC的X26端子串接第五按钮开关SB5后接直流24V电源负极，27端子串接第六按钮开关SB6后接直流24V电源负极；
PLC的X30端子串接第七按钮开关SB7后接直流24V电源负极，X31端子串接第八按钮开关SB8后接直流24V电源负极；
PLC的X32端子串接第三限位开关SQ3后接直流24V电源负极；
PLC的X33端子串接第一中间继电器常开开关KA1-1后接直流24V电源负极，用以识别主传动伺服控制器准备就绪；
PLC的X34端子串接第三中间继电器常开开关KA3-1后接直流24V电源负极，用以识别调模伺服控制器准备就绪；
PLC输出端的COM0端子、COM1端子接直流24V电源负极；
PLC的COM2端子、COM3端子、COM4端子、COM5端子、COM6端子接直流24V电源正极；
PLC的Y10端子串接第五中间继电器线圈KA5后接直流24V电源负极；
PLC的Y11端子串接第六中间继电器线圈KA6后接直流24V电源负极；
PLC的Y12端子串接第七中间继电器线圈KA7后接直流24V电源负极；
PLC的Y14端子串接第六选择开关SA6、第九中间继电器KA9后接直流24V电源负极；
PLC的Y15端子串接第十中间继电器线圈KA10后接直流24V电源负极；
PLC的Y16端子串接第十一中间继电器线圈KA11后接直流24V电源负极；
PLC的Y20端子串接第二指示灯HL2后接直流24V电源负极；
PLC的Y21端子串接第三指示灯HL3后接直流24V电源负极；
PLC的Y22端子串接第四指示灯HL4后接直流24V电源负极；
PLC的Y23端子串接第五指示灯HL5后接直流24V电源负极；
PLC的Y24端子串接第六指示灯HL6后接直流24V电源负极；
PLC的Y25端子串接第六指示灯HL7后接直流24V电源负极；
PLC的Y30端子串接第十二中间继电器线圈KA12后接直流24V电源负极；
PLC的Y31端子串接第十三中间继电器线圈KA13后接直流24V电源负极；
PLC的Y32端子串接第十四中间继电器线圈KA14后接直流24V电源负极；
PLC的Y33端子串接第十五中间继电器线圈KA15后接直流24V电源负极。
作为本发明的进一步限定，所述控制变压器输出交流220V电源，
第一接触器线圈KM1串联第五中间继电器常开开关KA5-1后串接在交流220V电源正负极之间；
第二接触器线圈KM2串联第六中间继电器常开开关KA6-1后串接在交流220V电源正负极之间；
第三接触器线圈KM3串接第七中间继电器常开开关KA7-1后串接在交流220V电源正负极之间；
气动泵控制阀YV2串接第十中间继电器常开开关KA10-1后串接在交流220V电源正负极之间；
制动器控制阀YV1串接第四按钮开关SB4后串接在交流220V电源正负极之间；
吨位仪串接在交流220V电源正负极之间；
光电保护装置串接在交流220V电源正负极之间；220V插座串接在交流220V电源正负极之间；散热风扇设置有五组，相互并联后串接在交流220V电源正负极之间；
直流变换器分为直流5V开关电源和直流24V开关电源，警示灯和触摸屏串接在直流24V开关电源正负极之间，直流24V开关电源正负极之间还串接有串联的吹料控制阀YV3和第九中间继电器常开开关KA9-1，直流24V开关电源正负极之间还串接有串联的液压锁紧控制阀YV4和第十一中间继电器常开开关KA11-1。
作为本发明的进一步限定，所述三相电源的前端设置有塑壳断路器QF和电抗器。
一种基于智能型伺服压力机控制系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1）先开启设备电源，等伺服压力机上电后，对PLC采集过来的各种相应器件的控制信号自检；如果在触摸屏上显示报警提示，需要人工一一排除报警故障；
步骤2）故障排除后，主传动伺服控制器和调模伺服控制器使能就绪。PLC通过CAN－Link总线通讯，采集各种控制信号进行逻辑运算和顺序运算后，控制各执行机构的运转和协调；
步骤3）PLC程序根据控制面板触摸屏的触发信号，经过PLC内逻辑程序运行后发数字信号给两伺服驱动器，经过两伺服驱动器内部运算芯片计算出伺服机构的机械传动比、伺服电机编码器的反馈信号以及滑块编码器的反馈位置，计算出滑块当前的实际位置；
步骤4）主传动伺服驱动器驱动主传动伺服电机通过皮带轮传动给大齿轮驱动曲轴，再带动偏心轮经过六连杆机构传动后以相应的速度运行在相应的位置；
步骤5）调模伺服驱动器驱动调模伺服电机通过联轴器驱动涡轮涡杆调整球头螺杆，调整滑块封闭高度。
作为本发明的进一步限定，控制运行模式有三种选择，分别为：寸动、单次、连续，如果选择寸动、单次，按双手按纽，滑块运行；如果选择连续方式，再按一下连续预置按纽，按双手可以实现滑块的连续运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过滑块位移传感器将伺服压力机控制系统中的冲压伺服控制子系统和调模伺服控制子系统进行有效联接，可在任何时刻和任何工况条件下对压力机下死点位移进行实时监控和自动调节，保证了压力机冲压精度和冲制件质量，提高了冲压加工效率。本发明可用于压力机控制中。
附图说明
图1为本发明中伺服驱动单元电气原理图。
图2为本发明中控制电源单元电气原理图。
图3为本发明中PLC控制单元电气原理图。
图4为本发明中本发明工作流程图。
具体实施方式
如图1-3所示的一种智能型伺服压力机的控制系统，包括伺服驱动单元、PLC控制单元以及控制电源单元。
伺服驱动单元包括连接在三相电源上的主传动伺服控制器（汇川IS550AT210I型伺服控制器）、调模伺服控制器（汇川IS500PT3R5I型伺服控制器）、电动泵电机以及多功能电力表；主传动伺服控制器输出端连接有主传动伺服电机，所述主传动伺服控制器的信号输入端与滑块位移传感器、PLC控制单元相连（汇川H2U-3232MTQ型PLC）相连，所述调模伺服控制器输出端连接有调模伺服电机，调模伺服控制器的信号输入端与PLC控制单元相连，所述主传动伺服控制器、调模伺服控制器还与中间继电器相连，所述三相电源的前端设置有塑壳断路器QF和电抗器；
所述主传动伺服驱动器经第一接触器常开开关KM1-1连接在三相电源上，所述主传动伺服驱动器的44端子接PLC的Y03端子，所述主传动伺服驱动器的40端子接PLC的Y04端子，所述主传动伺服驱动器的29端子串接第一中间继电器线圈KA1后接直流24V电源正极，所述主传动伺服驱动器的31端子串接第二中间继电器线圈KA2后接直流24V电源正极，所述主传动伺服驱动器的26端子、30端子、32端子、50端子均接直流24V电源负极，所述主传动伺服驱动器的25端子接主传动伺服电机抱闸单元直流24V低电位脚；
所述调模伺服控制器经第二接触器常开开关KM2-1连接在三相电源上，所述调模伺服控制器的3端子与7端子短接，所述调模伺服控制器的11端子与13端子短接，所述调模伺服控制器的8端子接PLC的Y00端子，所述调模伺服控制器的12端子接PLC的Y01端子，所述调模伺服控制器的25端子接调模伺服电机抱闸单元直流24V低电位脚，所述调模伺服控制器29端子串接第三中间继电器线圈KA3后接直流24V电源正极，所述调模伺服控制器31端子串接第四中间继电器线圈KA4后接直流24V电源正极，所述调模伺服控制器的30端子、32端子、50端子均接直流24V电源负极，所述调模伺服控制器的46端子接PLC的X15端子，所述调模伺服控制器的45端子接PLC的X16端子，所述调模伺服控制器的40端子接PLC的Y02端子；
所述电动泵电机串接第三接触器常开开关KM3-3、第二短路器QF2后接三相电源；
所述多功能电力表输入端连接在三相电源上，所述多功能电力表输出端与PLC相连，输出交流220V电源给PLC，作为PLC的工作电源。
所述PLC控制单元包括PLC，PLC的驱动电源端连接交流220V电源；PLC的控制电源端连接直流24V电源，PLC采集各相应器件的动作信号，并发出控制相应器件的控制信号；所述PLC输入端的COM端子接直流24V电源负极；
PLC的X00、X01、X02接曲轴位置编码器，用以识别曲轴位置信号；
PLC的X03端子串接光电保护开关FLE后接直流24V电源负极；
PLC的X04端子串接超负荷限位开关后接直流24V电源负极；
PLC的X05端子串接吨位仪报警开关后接直流24V电源负极；
PLC的X06端子串接复位按钮开关SB1后接直流24V电源负极，用以复位PLC；
PLC的X07端子串接第二中间继电器常闭开关KA2-1后接直流24V电源负极，用以识别主传动伺服控制器故障信号；
PLC的X10端子串接第四中间继电器常闭开关KA4-1后接直流24V电源负极，用以识别调模伺服控制器故障信号；
PLC的X11端子、X12端子串接第二选择开关SA2后接直流24V电源负极，用以控制主传动伺服电机正转、反转；
PLC的X13端子串接第二按钮开关SB2后并联串接在X14端子上的第三按钮开关SB3，再串接第三选择开关常开端SA3后接直流24V电源负极，用以控制调模电机的上升、下降动作；
PLC的X15端子串接上限位开关SQ1后接直流24V电源负极，用以识别滑块上极限位置；
PLC的X16端子串接下限位开关SQ2后接直流24V电源负极，用以识别滑块下极限位置；
PLC的X17端子串接第四按钮开关和第三选择开关常闭端SA3后接直流24V电源负极，起到紧急停止功能；
PLC的X20端子串接压力继电器信号开关后接直流24V电源负极，用以监控空气压力是否达到阀值；
PLC的X21端子、X22端子、X23端子、X24端子、X25端子串接第一选择开关SA1后接直流24V电源负极，第一选择开关SA1起到转换开关功能；
PLC的X26端子串接第五按钮开关SB5后接直流24V电源负极，27端子串接第六按钮开关SB6后接直流24V电源负极；用以检测双手运行动作；
PLC的X30端子串接第七按钮开关SB7后接直流24V电源负极，X31端子串接第八按钮开关SB8后接直流24V电源负极；
PLC的X32端子串接第三限位开关SQ3后接直流24V电源负极；
PLC的X33端子串接第一中间继电器常开开关KA1-1后接直流24V电源负极，用以识别主传动伺服控制器准备就绪；
PLC的X34端子串接第三中间继电器常开开关KA3-1后接直流24V电源负极，用以识别调模伺服控制器准备就绪；
PLC输出端的COM0端子、COM1端子接直流24V电源负极；
PLC的COM2端子、COM3端子、COM4端子、COM5端子、COM6端子接直流24V电源正极；
PLC的Y10端子串接第五中间继电器线圈KA5后接直流24V电源负极；
PLC的Y11端子串接第六中间继电器线圈KA6后接直流24V电源负极；
PLC的Y12端子串接第七中间继电器线圈KA7后接直流24V电源负极；
PLC的Y14端子串接第六选择开关SA6、第九中间继电器KA9后接直流24V电源负极；
PLC的Y15端子串接第十中间继电器线圈KA10后接直流24V电源负极；
PLC的Y16端子串接第十一中间继电器线圈KA11后接直流24V电源负极；
PLC的Y20端子串接第二指示灯HL2后接直流24V电源负极；
PLC的Y21端子串接第三指示灯HL3后接直流24V电源负极；
PLC的Y22端子串接第四指示灯HL4后接直流24V电源负极；
PLC的Y23端子串接第五指示灯HL5后接直流24V电源负极；
PLC的Y24端子串接第六指示灯HL6后接直流24V电源负极；
PLC的Y25端子串接第六指示灯HL7后接直流24V电源负极；
PLC的Y30端子串接第十二中间继电器线圈KA12后接直流24V电源负极；
PLC的Y31端子串接第十三中间继电器线圈KA13后接直流24V电源负极；
PLC的Y32端子串接第十四中间继电器线圈KA14后接直流24V电源负极；
PLC的Y33端子串接第十五中间继电器线圈KA15后接直流24V电源负极。
所述控制电源单元包括控制变压器，控制变压器的前端接交流380V电源，控制变压器的后端输出交流220V电压，作为交流220V电源，控制变压器的后端连接有中间继电器线圈、控制阀、吨位仪、光电保护装置、220V插座、散热风扇、直流变换器、警示灯以及触摸屏，
第一接触器线圈KM1串联第五中间继电器常开开关KA5-1后串接在交流220V电源正负极之间；
第二接触器线圈KM2串联第六中间继电器常开开关KA6-1后串接在交流220V电源正负极之间；
第三接触器线圈KM3串接第七中间继电器常开开关KA7-1后串接在交流220V电源正负极之间；
气动泵控制阀YV2串接第十中间继电器常开开关KA10-1后串接在交流220V电源正负极之间；
制动器控制阀YV1串接第四按钮开关SB4后串接在交流220V电源正负极之间；
吨位仪串接在交流220V电源正负极之间；
光电保护装置串接在交流220V电源正负极之间；220V插座串接在交流220V电源正负极之间；散热风扇设置有五组，相互并联后串接在交流220V电源正负极之间；
直流变换器分为直流5V开关电源和直流24V开关电源，警示灯和触摸屏串接在直流24V开关电源正负极之间，直流24V开关电源正负极之间还串接有串联的吹料控制阀YV3和第九中间继电器常开开关KA9-1，直流24V开关电源正负极之间还串接有串联的液压锁紧控制阀YV4和第十一中间继电器常开开关KA11-1。
如图4所示，一种基于智能型伺服压力机控制系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1）先开启设备电源，等伺服压力机上电后，对PLC采集过来的各种相应器件的控制信号自检；如果在触摸屏上显示报警提示，需要人工一一排除报警故障；
步骤2）故障排除后，主传动伺服控制器和调模伺服控制器使能就绪。PLC通过CAN－Link总线通讯，采集各种控制信号进行逻辑运算和顺序运算后，控制各执行机构的运转和协调；
步骤3）PLC程序根据控制面板触摸屏的触发信号，经过PLC内逻辑程序运行后发数字信号给两伺服驱动器，经过两伺服驱动器内部运算芯片计算出伺服机构的机械传动比、伺服电机编码器的反馈信号以及滑块编码器的反馈位置，计算出滑块当前的实际位置；
步骤4）主传动伺服驱动器驱动主传动伺服电机通过皮带轮传动给大齿轮驱动曲轴，再带动偏心轮经过六连杆机构传动后以相应的速度运行在相应的位置；
步骤5）调模伺服驱动器驱动调模伺服电机通过联轴器驱动涡轮涡杆调整球头螺杆，调整滑块封闭高度，控制运行模式有三种选择，分别为：寸动、单次、连续，如果选择寸动、单次，按双手按纽，滑块运行；如果选择连续方式，再按一下连续预置按纽，按双手可以实现滑块的连续运行。
本发明中PLC（H2U-3232MTQ）作为核心程序的载体，负责和主传动伺服控制器、调模伺服控制器之间的CAN-LINK总线通讯及各种控制信号转化与流通，最终控制各执行机构的运转与协调，PLC程序根据控制面板触摸屏的触发信号，经过PLC内逻辑程序运行后发数字信号给两伺服驱动器，经过两伺服驱动器内部运算芯片计算出伺服机构的机械传动比、伺服电机编码器的反馈信号以及滑块编码器的反馈位置，计算出滑块当前的实际位置，这样伺服驱动器驱动伺服电机通过皮带轮传动给大齿轮驱动曲轴，再带动偏心轮经过六连杆机构传动后以相应的速度运行在相应的位置；调模伺服电机通过联轴器驱动涡轮涡杆调整球头螺杆，从而精确地调整滑块封闭高度，滑块的实时实际位置可通过调模伺服电机编码器反馈到监控画面上。
两伺服驱动器作为主要驱动机构控制器，主要任务是响应PLC信号，根据伺服压力机机械传动比、伺服电机编码器反馈信号及滑块位移传感器信号计算滑块实时位置及速度；这样就可以完成高精度定位的控制。同时，保证在频繁起停下自身运动的平稳性与快速响应性，伺服性能直接反映了这台设备的整机性能与质量，由于伺服驱动器具有自我保护功能，防过流、过压、短路等功能，故当整个伺服压力机控制系统出现故障，或者伺服电机过载，三相电源线出现过流、过压时，伺服驱动器立即报警，停止动力输出，保护电气元件和机械零件安全，更要人性化地保护人身安全，防止意外伤害。
本发明工作时，先开启设备电源，等伺服压力机上电后，对PLC采集过来的各种相应器件的控制信号自检。如果在触摸屏上显示报警提示，需要人工一一排除报警故障。
故障排除后，主传动伺服控制器和调模伺服控制器使能就绪；PLC通过CAN－Link总线通讯，采集各种控制信号进行逻辑运算和顺序运算后，控制各执行机构的运转和协调；PLC程序根据控制面板触摸屏的触发信号，经过PLC内逻辑程序运行后发数字信号给两伺服驱动器，经过两伺服驱动器内部运算芯片计算出伺服机构的机械传动比、伺服电机编码器的反馈信号以及滑块编码器的反馈位置，计算出滑块当前的实际位置，这样主传动伺服驱动器驱动主传动伺服电机通过皮带轮传动给大齿轮驱动曲轴，再带动偏心轮经过六连杆机构传动后以相应的速度运行在相应的位置；调模伺服电机通过联轴器驱动涡轮涡杆调整球头螺杆，从而精确地调整滑块封闭高度，滑块的实时实际位置可通过调模伺服电机编码器反馈到监控画面上；运行模式选择（寸动、单次、连续），如果选择寸动、单次，按双手按纽，滑块运行；如果选择连续方式，再按一下连续预置按纽，按双手可以实现滑块的连续运行。
伺服电机经蜗轮蜗杆减速后直接驱动调节螺杆转动，通过改变调节螺杆与驱动杆的相对长度达到改变滑块高度的目的，配合控制系统和相关的检测模块，可实现对下死点精度的自动调节。这样，可将压力机力和运动的传递机构、模高调节机构以及下死点精度调节机构的功能集为一体，具有结构简洁、紧凑，制造成本低廉的特点。
在主控回路中，主伺服电机按照给定的滑块位移指令，经伺服驱动器的位置调节和速度调节，驱动曲轴按给定的角度进行旋转，进而经传动机构驱动滑块沿压力机导轨上下移动。在主控回路中，附设于曲轴上的光电编码器检测曲轴的实际转角并反馈，构成主驱动回路的全闭环控制。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种智能型伺服压力机的控制系统，其特征在于，包括伺服驱动单元、PLC控制单元以及控制电源单元；
所述伺服驱动单元包括连接在三相电源上的主传动伺服控制器、调模伺服控制器、电动泵电机以及多功能电力表；主传动伺服控制器输出端连接有主传动伺服电机，所述主传动伺服控制器的信号输入端与滑块位移传感器、PLC控制单元相连，所述调模伺服控制器输出端连接有调模伺服电机，调模伺服控制器的信号输入端与PLC控制单元相连，所述主传动伺服控制器、调模伺服控制器还与中间继电器相连，所述主传动伺服控制器选用汇川IS550AT210I型伺服控制器，所述调模伺服控制器选用汇川IS500PT3R5I型伺服控制器；
所述PLC控制单元包括PLC，PLC的驱动电源端连接交流220V电源；PLC的控制电源端连接直流24V电源，PLC采集各相应器件的动作信号，并发出控制相应器件的控制信号，所述PLC选用汇川H2U-3232MTQ型PLC；
所述控制电源单元包括控制变压器，控制变压器的前端接交流380V电源，控制变压器的后端输出交流220V电压，作为交流220V电源，控制变压器的后端连接有中间继电器线圈、控制阀、吨位仪、光电保护装置、220V插座、散热风扇、直流变换器、警示灯以及触摸屏；
所述主传动伺服控制器经第一接触器常开开关KM1-1连接在三相电源上，所述主传动伺服控制器的44端子接PLC的Y03端子，所述主传动伺服控制器的40端子接PLC的Y04端子，所述主传动伺服控制器的29端子串接第一中间继电器线圈KA1后接直流24V电源正极，所述主传动伺服控制器的31端子串接第二中间继电器线圈KA2后接直流24V电源正极，所述主传动伺服控制器的26端子、30端子、32端子、50端子均接直流24V电源负极，所述主传动伺服控制器的25端子接主传动伺服电机抱闸单元直流24V低电位脚；
所述调模伺服控制器经第二接触器常开开关KM2-1连接在三相电源上，所述调模伺服控制器的3端子与7端子短接，所述调模伺服控制器的11端子与13端子短接，所述调模伺服控制器的8端子接PLC的Y00端子，所述调模伺服控制器的12端子接PLC的Y01端子，所述调模伺服控制器的25端子接调模伺服电机抱闸单元直流24V低电位脚，所述调模伺服控制器29端子串接第三中间继电器线圈KA3后接直流24V电源正极，所述调模伺服控制器31端子串接第四中间继电器线圈KA4后接直流24V电源正极，所述调模伺服控制器的30端子、32端子、50端子均接直流24V电源负极，所述调模伺服控制器的46端子接PLC的X15端子，所述调模伺服控制器的45端子接PLC的X16端子，所述调模伺服控制器的40端子接PLC的Y02端子；
所述电动泵电机串接第三接触器常开开关KM3-3、第二断路器QF2后接三相电源；
所述多功能电力表输入端连接在三相电源上，所述多功能电力表输出端与PLC相连，输出交流220V电源给PLC，作为PLC的工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种智能型伺服压力机的控制系统，其特征在于，所述PLC输入端的COM端子接直流24V电源负极；
PLC的X00、X01、X02接曲轴位置编码器，用以识别曲轴位置信号；
PLC的X03端子串接光电保护开关FLE后接直流24V电源负极；
PLC的X04端子串接超负荷限位开关后接直流24V电源负极；
PLC的X05端子串接吨位仪报警开关后接直流24V电源负极；
PLC的X06端子串接复位按钮开关SB1后接直流24V电源负极，用以复位PLC；
PLC的X07端子串接第二中间继电器常闭开关KA2-1后接直流24V电源负极，用以识别主传动伺服控制器故障信号；
PLC的X10端子串接第四中间继电器常闭开关KA4-1后接直流24V电源负极，用以识别调模伺服控制器故障信号；
PLC的X11端子、X12端子串接第二选择开关SA2后接直流24V电源负极，用以控制主传动伺服电机正转、反转；
PLC的X13端子串接第二按钮开关SB2后并联串接在X14端子上的第三按钮开关SB3，再串接第三选择开关常开端SA3后接直流24V电源负极，用以控制调模电机的上升、下降动作；
PLC的X15端子串接上限位开关SQ1后接直流24V电源负极，用以识别滑块上极限位置；
PLC的X16端子串接下限位开关SQ2后接直流24V电源负极，用以识别滑块下极限位置；
PLC的X17端子串接第四按钮开关和第三选择开关常闭端SA3后接直流24V电源负极，起到紧急停止功能；
PLC的X20端子串接压力继电器信号开关后接直流24V电源负极，用以监控空气压力是否达到阀值；
PLC的X21端子、X22端子、X23端子、X24端子、X25端子串接第一选择开关SA1后接直流24V电源负极，第一选择开关SA1起到转换开关功能；
PLC的X26端子串接第五按钮开关SB5后接直流24V电源负极，X27端子串接第六按钮开关SB6后接直流24V电源负极；
PLC的X30端子串接第七按钮开关SB7后接直流24V电源负极，X31端子串接第八按钮开关SB8后接直流24V电源负极；
PLC的X32端子串接第三限位开关SQ3后接直流24V电源负极；
PLC的X33端子串接第一中间继电器常开开关KA1-1后接直流24V电源负极，用以识别主传动伺服控制器准备就绪；
PLC的X34端子串接第三中间继电器常开开关KA3-1后接直流24V电源负极，用以识别调模伺服控制器准备就绪；
PLC输出端的COM0端子、COM1端子接直流24V电源负极；
PLC的COM2端子、COM3端子、COM4端子、COM5端子、COM6端子接直流24V电源正极；
PLC的Y10端子串接第五中间继电器线圈KA5后接直流24V电源负极；
PLC的Y11端子串接第六中间继电器线圈KA6后接直流24V电源负极；
PLC的Y12端子串接第七中间继电器线圈KA7后接直流24V电源负极；
PLC的Y14端子串接第六选择开关SA6、第九中间继电器KA9后接直流24V电源负极；
PLC的Y15端子串接第十中间继电器线圈KA10后接直流24V电源负极；
PLC的Y16端子串接第十一中间继电器线圈KA11后接直流24V电源负极；
PLC的Y20端子串接第二指示灯HL2后接直流24V电源负极；
PLC的Y21端子串接第三指示灯HL3后接直流24V电源负极；
PLC的Y22端子串接第四指示灯HL4后接直流24V电源负极；
PLC的Y23端子串接第五指示灯HL5后接直流24V电源负极；
PLC的Y24端子串接第六指示灯HL6后接直流24V电源负极；
PLC的Y25端子串接第六指示灯HL7后接直流24V电源负极；
PLC的Y30端子串接第十二中间继电器线圈KA12后接直流24V电源负极；
PLC的Y31端子串接第十三中间继电器线圈KA13后接直流24V电源负极；
PLC的Y32端子串接第十四中间继电器线圈KA14后接直流24V电源负极；
PLC的Y33端子串接第十五中间继电器线圈KA15后接直流24V电源负极。
3.根据权利要求1所述的一种智能型伺服压力机的控制系统，其特征在于，所述控制变压器输出交流220V电源，
第一接触器线圈KM1串联第五中间继电器常开开关KA5-1后串接在交流220V电源正负极之间；
第二接触器线圈KM2串联第六中间继电器常开开关KA6-1后串接在交流220V电源正负极之间；
第三接触器线圈KM3串接第七中间继电器常开开关KA7-1后串接在交流220V电源正负极之间；
气动泵控制阀YV2串接第十中间继电器常开开关KA10-1后串接在交流220V电源正负极之间；
制动器控制阀YV1串接第四按钮开关SB4后串接在交流220V电源正负极之间；
吨位仪串接在交流220V电源正负极之间；
光电保护装置串接在交流220V电源正负极之间；220V插座串接在交流220V电源正负极之间；散热风扇设置有五组，相互并联后串接在交流220V电源正负极之间；
直流变换器分为直流5V开关电源和直流24V开关电源，警示灯和触摸屏串接在直流24V开关电源正负极之间，直流24V开关电源正负极之间还串接有串联的吹料控制阀YV3和第九中间继电器常开开关KA9-1，直流24V开关电源正负极之间还串接有串联的液压锁紧控制阀YV4和第十一中间继电器常开开关KA11-1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种智能型伺服压力机的控制系统，其特征在于，所述三相电源的前端设置有塑壳断路器QF和电抗器。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4314185A (en) * | 1979-03-16 | 1982-02-02 | L. Schuler Gmbh | Control circuit for an automated press system |
| CN201165063Y (zh) * | 2008-01-25 | 2008-12-17 | 扬州锻压机床集团有限公司 | 冲床滑块下死点自动调整装置 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4314185A (en) * | 1979-03-16 | 1982-02-02 | L. Schuler Gmbh | Control circuit for an automated press system |
| CN201165063Y (zh) * | 2008-01-25 | 2008-12-17 | 扬州锻压机床集团有限公司 | 冲床滑块下死点自动调整装置 |
| JP2012081500A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Shinohara Press Service Kk | プレス機械の二度落ち防止装置 |
| CN102320157A (zh) * | 2011-08-12 | 2012-01-18 | 扬州智科光机电技术开发中心有限公司 | 一种伺服压力机控制方法 |
| CN103587141A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 江苏扬力集团有限公司 | 一种压力机安全控制系统 |
| CN204036919U (zh) * | 2014-03-20 | 2014-12-24 | 江苏扬力集团有限公司 | 一种龙门压力机调模装置 |
Non-Patent Citations (1)
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| 多连杆伺服压力机控制系统的设计;汤世松 等;《锻造技术》;20130825;第38卷(第4期);第97-99页 |
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