CN106863724B - 一种多泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多泵控制系统，包括：控制器，用于接收上位机发送的控制参数，并将控制参数发送至运动控制卡；运动控制卡，用于依据控制参数生成不同的控制指令，并将不同的控制指令分别发送至对应的执行单元；执行单元，用于依据控制指令完成相应的动作。可见，本发明将控制执行单元的功能从控制器中分离出来，改由运动控制卡来实现，而运动控制卡的CAN接口以及IO接口等接口数比控制器的接口数要多，因此，运动控制卡可连接更多的执行单元，能够满足大型机的要求，扩展性和适应性强，另外，运动控制卡的价格远小于控制器的价格，因此成本低。

Description

一种多泵控制系统

技术领域

本发明涉及液压传动控制技术领域，特别是涉及一种多泵控制系统。

背景技术

注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。其中，液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所需的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等要求，液压传动系统通常由注塑机多泵控制系统来控制。

目前市场上注塑机多泵控制系统的多泵流量控制功能，主要由控制器来完成指令的下达，驱动器根据控制器发出的指令来完成自己需要完成的输出，进而实现对油路的控制。通常情况下，面对一些中小型机器，控制器只需通过控制与其连接的几个驱动器便可实现对中小型机器的控制，如图1所示，图1为现有技术中多泵控制系统的结构示意图，然而，当面对一些大型机时，如果要完成多泵合流/分流技术，控制器需要控制很多个驱动器来实现对大型机的控制，然而控制器的CAN接口、I/O接口等接口数比较少，控制器能连接的驱动器的个数有限，因此，这种情况下只能更换控制器，扩展性与适应性差，且将导致成本的增加。

因此，如何提供一种扩展性和适应性高且成本低的多泵控制系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多泵控制系统，能够满足大型机的要求，扩展性和适应性强，另外，运动控制卡的价格远小于控制器的价格，因此成本低。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多泵控制系统，包括：

控制器，用于接收上位机发送的控制参数，并将所述控制参数发送至运动控制卡；

所述运动控制卡，用于依据所述控制参数生成不同的控制指令，并将不同的所述控制指令分别发送至对应的执行单元；

所述执行单元，用于依据所述控制指令完成相应的动作。

优选地，所述执行单元包括驱动器和电磁阀。

优选地，当所述运动控制卡通过Net通讯接收所述控制参数时，所述运动控制卡包括：

第一通讯单元，用于接收所述控制参数，并将所述控制参数发送至解析分析单元；

所述解析分析单元，用于对所述控制参数进行解析、分析处理，并对处理后的所述控制参数按照工艺参数及动作信息进行分类封装，生成电磁阀控制指令以及不同的驱动器控制指令；

第二通讯单元，且所述第二通讯单元支持CAN协议或者EtherCAT协议或者Profinet协议中的至少两种，用于通过CAN或者EtherCAT或者Profinet的方式将不同的所述驱动器控制指令分别发送至对应的所述驱动器；

输出单元，其中，所述输出单元包括DO接口，所述DO接口用于将所述电磁阀控制指令发送至所述电磁阀。

优选地，当所述运动控制卡通过AD的方式接收所述控制参数时，所述运动控制卡还包括：

输入单元，用于接收所述控制参数，并将所述控制参数发送至解析分析单元；

所述输出单元相对应地还包括：

DA接口，用于通过DA的方式将不同的所述驱动器控制指令分别发送至对应的所述驱动器；

PWM接口，用于通过PWM的方式将不同的所述驱动器控制指令分别发送至对应的所述驱动器。

优选地，所述运动控制卡还包括：

存储单元，用于存储数据。

优选地，所述运动控制卡的个数为2个。

优选地，所述运动控制卡，具体用于依据所述控制参数生成不同的合流控制指令或者分流控制指令，并将不同的所述合流控制指令或者所述分流控制指令分别发送至对应的执行单元。

本发明提供的一种多泵控制系统，包括控制器，用于接收上位机发送的控制参数，并将控制参数发送至运动控制卡；运动控制卡，用于依据控制参数生成不同的控制指令，并将不同的控制指令分别发送至对应的执行单元；执行单元，用于依据控制指令完成多泵控制系统的动作。可见，本发明将控制执行单元的功能从控制器中分离出来，改由运动控制卡来实现，而运动控制卡的CAN接口以及IO接口等接口数比控制器的接口数要多，因此，运动控制卡可连接更多的执行单元，能够满足大型机的要求，扩展性和适应性强，另外，运动控制卡的价格远小于控制器的价格，因此成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中多泵控制系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种多泵控制系统的结构示意图；

图3为本发明提供的另一种多泵控制系统的结构示意图；

图4为本发明提供的一种多泵控制系统-Net通讯方式的结构示意图；

图5为本发明提供的一种多泵控制系统-AD通讯方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种多泵控制系统，能够满足大型机的要求，扩展性和适应性强，另外，运动控制卡的价格远小于控制器的价格，因此成本低。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参照图2，图2为本发明提供的一种多泵控制系统的结构示意图，该系统包括：

控制器1，用于接收上位机发送的控制参数，并将控制参数发送至运动控制卡2；

运动控制卡2，用于依据控制参数生成不同的控制指令，并将不同的控制指令分别发送至对应的执行单元3；

执行单元3，用于依据控制指令完成相应的动作。

本发明提供的一种多泵控制系统，包括控制器，用于接收上位机发送的控制参数，并将控制参数发送至运动控制卡；运动控制卡，用于依据控制参数生成不同的控制指令，并将不同的控制指令分别发送至对应的执行单元；执行单元，用于依据控制指令完成多泵控制系统的动作。可见，本发明将控制执行单元的功能从控制器中分离出来，改由运动控制卡来实现，而运动控制卡的CAN接口以及IO接口等接口数比控制器的接口数要多，因此，运动控制卡可连接更多的执行单元，能够满足大型机的要求，扩展性和适应性强，另外，运动控制卡的价格远小于控制器的价格，因此成本低。

实施例二

请参照图3，图3为本发明提供的另一种多泵控制系统的结构示意图；该系统在实施例一的基础上：

作为优选地，执行单元3包括驱动器和电磁阀。

可以理解的是，这里的执行单元3还包括马达、油泵以及油缸等，这些均是现有技术技术中已有的，在此不再赘述。

当运动控制卡2通过Net通讯接收控制参数时，运动控制卡2包括：

第一通讯单元，用于接收控制参数，并将控制参数发送至解析分析单元；

解析分析单元，用于对控制参数进行解析、分析处理，并对处理后的控制参数按照工艺参数及动作信息进行分类封装，生成电磁阀控制指令以及不同的驱动器控制指令；

第二通讯单元，且第二通讯单元支持CAN协议或者EtherCAT协议或者Profinet协议中的至少两种，用于通过CAN或者EtherCAT或者Profinet的方式将不同的驱动器控制指令分别发送至对应的驱动器；

输出单元，其中，输出单元包括DO接口，DO接口用于将电磁阀控制指令发送至电磁阀。

可以理解的是，运动控制卡2可以通过Net通讯与控制器1进行数据传递与交换。

具体地，请参照图4，图4为本发明提供的一种多泵控制系统-Net通讯方式的结构示意图。

当运动控制卡2的第一通讯单元通过Net通讯接收到控制器1的控制参数时，解析分析单元会对控制参数进行解析、分析处理，并对处理后的控制参数按照工艺参数及动作信息判定控制油路的合并与分开，并进行分类封装，生成不同的控制指令，其中，控制指令包括电磁阀控制指令以及不同的驱动器控制指令，并将电磁阀控制指令通过DO接口发送至电磁阀，将不同的驱动器控制指令通过第二通讯单元先均发送至驱动器1，再由驱动器1将分别与驱动器2对应的控制指令以及与驱动器3对应的控制指令均发送至驱动器2，驱动器2再将与驱动器3对应的控制指令发送至驱动器3，进而使得各个驱动器去控制对应的马达，马达控制对应的油泵，油泵控制对应的油缸，从而完成注塑机动作。

另外，这里的电磁阀主要包括方向阀和溢流阀，当然，根据实际情况还可以包括一些其他阀。

另外，作为优选地，这里第二通讯单元支持CAN协议或者EtherCAT协议或者Profinet协议中的至少两种，使得在实际使用的过程中能够支持多种第三方控制器和第三方驱动器，当然，第二通讯单元还可以支持其他协议，根据实际情况来定，本发明在此不作特别的限定。

作为优选地，当运动控制卡2通过AD的方式接收控制参数时，运动控制卡2还包括：

输入单元，用于接收控制参数，并将控制参数发送至解析分析单元；

输出单元相对应地还包括：

DA接口，用于通过DA的方式将不同的驱动器控制指令分别发送至对应的驱动器；

PWM接口，用于通过PWM的方式将不同的驱动器控制指令分别发送至对应的驱动器。

可以理解的是，运动控制卡2还可以通过AD的方式与控制器1进行数据传递与交换。

具体地，请参照图5，图5为本发明提供的一种多泵控制系统-AD通讯方式的结构示意图。

当运动控制卡2的AD转换器(analog to digital converter，模数转换器)通过AD的方式接收到控制器1的控制参数时，解析分析单元会对控制参数进行解析、分析处理，并对处理后的控制参数按照工艺参数及动作信息判定控制油路的合并与分开，并进行分类封装，生成不同的控制指令，其中，控制指令包括电磁阀控制指令以及不同的驱动器控制指令，并将电磁阀控制指令通过DO接口发送至电磁阀，将不同的驱动器控制指令通过DA接口或者PWM接口分别发送至驱动器1、驱动器2以及驱动器3，另外，这里的驱动器控制指令包括压力指令和流量指令，进而使得各个驱动器去控制对应的马达，马达控制对应的油泵，油泵控制对应的油缸，从而完成注塑机动作。

作为优选地，运动控制卡2，具体用于依据控制参数生成不同的合流控制指令或者分流控制指令，并将不同的合流控制指令或者分流控制指令分别发送至对应的执行单元。

结合图4和图5可以，在实际运行过程中，运动控制卡2会实时接收控制器1传递的控制参数，以及压力传感器反馈的实际压力大小。当注塑机需在同一时间内合并动作提高生产效率时，运动控制卡2首先会接收到控制器1传递的控制参数，然后通过解析分析单元将控制参数解析，并转换成对应的控制指令下达给各个驱动器，最后通过电磁阀1，3得电，将多路油泵的油直接供油给同一个油缸，从而完成注塑机的单个动作。当注塑机需在同一时间同时进行两个或两个以上的动作时(比如储料与开模两个动作同步)，运动控制卡2接收到控制器1传递的控制参数，然后通过解析分析单元将控制参数解析，并转换成对应的指令下达到各个驱动器，由驱动器去控制对应的电机来完成对应的动作，此时电磁阀2，4的得电，将各个动作变成完全独立的油路，从而达到控制两个或两个以上动作同动的效果。

结合图3可知，整个多泵控制系统主要由人机界面、控制器1、运动控制卡2以及由驱动器、马达、油泵、油缸、压力传感器等组成的执行单元3构成。在整个系统工作过程中，控制器1根据产品工艺动作的需求，接收人机界面设置好的控制参数，并将这些控制参数传给运动控制卡2，此时运动控制卡2通过自身的解析分析单元进行数据处理，得到不同的控制指令，发给对应的驱动器，让驱动器根据控制指令去控制各自对应的马达并带动油泵运动，从而达到系统压力，完成动作。在这一过程中，压力传感器会对油泵输出的油的实际压力实时检测，并反馈给运动控制卡2，若检测到的压力值达到设定值时，运动控制卡2会发出控制指令让驱动器控制马达的转矩，使泵的输出压力保持在设定值。

另外，在此过程中若是需多个动作同步或需多个泵合流完成一个动作，则根据解析分析单元解析的控制指令控制电磁阀换向即可。同时压力传感器也会实时采集油泵输出的油的实际压力反馈给运动控制卡2，解析分析单元会将采集到的实际压力与预先设置好的设定值进行对比，且进行PID调节，从而保证压力控制的高精度。

作为优选地，该系统还包括存储单元，用于存储数据。

作为优选地，运动控制卡2的个数为2个。

可以理解的是，当需要带动的驱动器很多，一个运动控制卡2不够时，可以选用2个运动控制卡2，则此时控制器1将不同的控制参数分别发送给2个运动控制卡2，不同的运动控制卡2负责不同的动作。当然，本发明对于运动控制卡2的个数并不作特别的限定，根据实际情况来定。

本发明提供的一种多泵控制系统，在实施例一的基础上，对运动控制卡的通讯方式做了进一步的限定，运动控制卡的通讯方式有多种选择，在实际使用的过程中能够支持多种第三方控制器和第三方驱动器，从而使得整个系统的工作效率在一定程度上得到了提高。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种多泵控制系统，其特征在于，包括：

控制器，用于接收上位机发送的控制参数，并将所述控制参数发送至运动控制卡；

所述运动控制卡，用于依据所述控制参数生成不同的控制指令，并将不同的所述控制指令分别发送至对应的执行单元；

所述执行单元，用于依据所述控制指令完成相应的动作；

所述执行单元包括驱动器和电磁阀；

当所述运动控制卡通过Net通讯接收所述控制参数时，所述运动控制卡包括：

第一通讯单元，用于接收所述控制参数，并将所述控制参数发送至解析分析单元；

所述解析分析单元，用于对所述控制参数进行解析、分析处理，并对处理后的所述控制参数按照工艺参数及动作信息进行分类封装，生成电磁阀控制指令以及不同的驱动器控制指令；

第二通讯单元，且所述第二通讯单元支持CAN协议或者EtherCAT协议或者Profinet协议中的至少两种，用于通过CAN或者EtherCAT或者Profinet的方式将不同的所述驱动器控制指令分别发送至对应的所述驱动器；

输出单元，其中，所述输出单元包括DO接口，所述DO接口用于将所述电磁阀控制指令发送至所述电磁阀。

2.如权利要求1所述的多泵控制系统，其特征在于，当所述运动控制卡通过AD的方式接收所述控制参数时，所述运动控制卡还包括：

输入单元，用于接收所述控制参数，并将所述控制参数发送至解析分析单元；

所述输出单元相对应地还包括：

DA接口，用于通过DA的方式将不同的所述驱动器控制指令分别发送至对应的所述驱动器；

PWM接口，用于通过PWM的方式将不同的所述驱动器控制指令分别发送至对应的所述驱动器。

3.如权利要求1-2任一项所述的多泵控制系统，其特征在于，所述运动控制卡还包括：

存储单元，用于存储数据。

4.如权利要求1-2任一项所述的多泵控制系统，其特征在于，所述运动控制卡的个数为2个。

5.如权利要求1所述的多泵控制系统，其特征在于，所述运动控制卡，具体用于依据所述控制参数生成不同的合流控制指令或者分流控制指令，并将不同的所述合流控制指令或者所述分流控制指令分别发送至对应的执行单元。