CN111425473A - 一种具有固定位差的多缸同步控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有固定位移差的多缸同步控制方法,通过各液压缸的单动控制方式获得各液压缸的联动起始位置,在各液压缸联动起始位置单动调整完毕后,投入多缸联动控制方式;在多缸同步移动过程中,当某个液压缸超前当前移动最慢液压缸但两者间的位置偏差未超出同步控制容许偏差时,该液压缸将减速;当某个液压缸超前当前移动最慢液压缸且两者间的位置偏差超出同步控制容许偏差时,该液压缸将进行快速停车减速直到其与当前移动最慢液压缸的位置偏差重新回到同步控制容许偏差范围内;若某个液压缸因卡组等原因而出现滞后,该液压缸将变成当前移动最慢液压缸,超前当前移动最慢液压缸的其它液压缸进行减速或快速停车减速,确保多缸在任何工况下的同步运行。
Description
技术领域
本发明属于电气传动控制技术领域,更具体地,本发明涉及一种具有固定位差的多缸同步控制系统。
背景技术
在工业生产中,有时需要采用两个或两个以上液压缸在相互保持一定间距 (即固定位差)的情况下同步驱动一个设备或多个独立设备的情况。为了实现具有固定位差多缸同步控制,前期发明了一种基于主从相互跟随同步控制方式的具有固定位差多缸同步控制方法,主从相互跟随同步控制方式的具有固定位差多缸同步控制方法在主液压缸控制回路出现故障(如控制阀、液压缸本体等) 需要退出运行时,不仅要重新选定一个液压缸为主液压缸,而且还要对每个从液压缸同步控制程序进行修改。
发明内容
本发明提供了一种具有固定位差的多缸同步控制系统,基于移动最慢液压缸来实现具有固定位差多液压缸同步控制。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种具有固定位差的多缸同步控制方法,具有固定位差的多缸同步控制程序包括:具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序以及具有固定位差的n#液压缸同步控制子程序,其中,具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序包括:功能块GWPDTC01~GWPDTC08 以及DXSTCn+38~DXSTCn+42构成1#液压缸联动起始位置形成单元、功能块 GWPDTC15~GWPDTCn+27构成1#液压缸同步位置超差判定及控制单元以及功能块DXSTCn+21~DXSTCn+23以及DXSTCn+30~DXSTCn+32构成1#液压缸同步位置偏差速度修正单元;
n#液压缸同步控制子程序包括:功能块GWPDTC101~GWPDTC108以及 DXSTC138~DXSTC142构成n#液压缸联动起始位置形成单元、功能块 GWPDTC117~GWPDTC127构成n#液压缸同步位置超差判定及控制单元以及功能块DXSTC121~DXSTC123以及DXSTC130~DXSTC132构成n#液压缸同步位置偏差速度修正单元。
进一步的,具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序还包括:功能块 DXSTCn+28~DXSTCn+42构成1#液压缸同步移动速度控制单元;具有固定位差的n#液压缸同步控制子程序还包括:功能块DXSTC128~DXSTC142构成n# 液压缸同步移动速度控制单元。
进一步的,具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序还包括:功能块 GWPDTC11~GWPDTC14构成多缸同步控制系统故障判定单元。
进一步的,针对1#液压缸联动起始位置形成单元,功能块GWPDTC05~ GWPDTC07构成1#液压缸单动速度及位置闭环控制环节,当多缸同步控制系统无故障并处于多缸单动方式、1#液压缸处于单动使能状态、以及1#液压缸实际位置值不等于其联动起始位置设定值时,功能块GWPDTC04的输出端Q将为‘1’态,位置调节器功能块GWPDTC05、加减速控制器功能块GWPDTC06以及速度调节器功能块GWPDTC07将均处于释放状态,这样,1#液压缸将朝着其联动起始位置设定值所设定的位置移动,直到1#液压缸实际位置值等于其联动起始位置设定值;当多缸同步控制系统不处于多缸单动方式或1#液压缸不处于单动使能状态时,功能块GWPDTC08输出端Y所记忆的值即为1#液压缸联动起始位置实际值△S1.act.qw;
对于n#液压缸联动起始位置形成单元,功能块GWPDTC105~GWPDT1C07 构成n#液压缸单动速度及位置闭环控制环节,当多缸同步控制系统无故障并处于多缸单动方式、n#液压缸处于单动使能状态、以n#液压缸实际位置值不等于其联动起始位置设定值时,功能块GWPDTC104的输出端Q将为‘1’态,位置调节器功能块GWPDTC105、加减速控制器功能块GWPDTC106以及速度调节器功能块GWPDTC107将均处于释放状态,这样,n#液压缸将朝着其联动起始位置设定值所设定的位置移动,直到n#液压缸实际位置值等于其联动起始位置设定值;之后,当多缸同步控制系统不处于多缸单动方式或n#液压缸不处于单动使能状态时,该单元中功能块GWPDTC108输出端Y所记忆的值即为n# 液压缸联动起始位置实际值。
进一步的,对于1#液压缸同步位置超差判定及控制单元;
通过各液压缸实际位置值与其联动起始位置实际值之差分别获得各液压缸实际位移量,并通过功能块DXSTCn+15实时获得多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.f.min.,而通过功能块DXSTCn+16实时获得多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.b.max.;通过功能块DXSTCn+17获得1# 液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△S1min.w;当差值△S1min.w小于设定的同步控制容许偏差值时,功能块 DXSTCn+18的输出端QL将为‘1’态,由此使得1#液压缸处于正常前进运行状态;当差值△S1min.w大于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+18的输出端QL将由‘1’态变为‘0’态,由此使得1#液压缸处于前进快速停车减速状态;通过功能块DXSTCn+19获得1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△S1max.w;当差值△S1max.w大于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+20的输出端 QU将为‘1’态,由此使得1#液压缸处于正常后退运行状态;当差值△S1max.w 小于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+20的输出端QU将由‘1’态变为‘0’态,由此使得1#液压缸处于后退快速停车减速状态;
对于n#液压缸同步位置超差判定及控制单元;
功能块DXSTC117获得n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△Sn.min.w;当差值△Sn.min.w小于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC118的输出端QL将为‘1’态,由此使得 n#液压缸处于正常前进运行状态;当差值△Sn.min.w大于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC118的输出端QL将由‘1’态变为‘0’态,由此使得n#液压缸处于前进快速停车减速状态;通过功能块DXSTC119获得n# 液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△Sn.max.w;当差值△Sn.max.w大于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC120的输出端QU将为‘1’态,由此使得n#液压缸处于正常后退运行状态;当差值△Sn.max.w小于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块 DXSTC120的输出端QU将由‘1’态变为‘0’态,由此使得n#液压缸处于后退快速停车减速状态。
进一步的,对于1#液压缸同步位置偏差速度修正单元;
在多缸同步前进移动过程中,功能块DXSTCn+23的输出端QU将为‘1’态,功能块DXSTCn+21的输出端Y将等于多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.f.min.,功能块DXSTCn+22的输出端Y将等于1#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△ S1min.w,差值△S1min.w经功能块DXSTCn+30反向后再经功能块DXSTCn+31 乘上一定系数值后,作为1#液压缸前进过程中同步位置偏差速度修正值;
在多缸同步后退移动过程中,功能块DXSTCn+23的输出端QU将为‘0’态,功能块DXSTCn+21的输出端Y将等于多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.b.max.,功能块DXSTCn+22的输出端Y将等于1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△S1max.w,该差值△S1max.w经功能块DXSTCn+30反向后再经功能块DXSTCn+31乘上一定系数值后,作为1#液压缸后退过程中同步位置偏差速度修正值;
对于n#液压缸同步位置偏差速度修正单元;
在多缸同步前进移动过程中,功能块DXSTC123的输出端QU将为‘1’态,功能块DXSTC121的输出端Y将等于多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.f.min.,功能块DXSTC122的输出端Y将等于n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△Sn.min.w,该差值△Sn.min.w经功能块DXSTC130反向后再经功能块DXSTC131乘上一定系数值后,作为n#液压缸前进过程中同步位置偏差速度修正值;在多缸同步后退移动过程中,功能块DXSTC123的输出端QU将为‘0’态,功能块DXSTC121的输出端Y将等于多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.b.max.,功能块DXSTC122的输出端Y将等于n#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△Sn.max.w,差值△Sn.max.w经功能块DXSTC130反向后再经功能块DXSTC131乘上一定系数值后,作为n#液压缸后退过程中同步位置偏差速度修正值。
进一步的,对于1#液压缸同步移动速度控制单元;当多缸同步控制系统无故障、多缸联动位移量设定值SLWS与1#液压缸联动实际移动量S1.act.w的差值超出1#液压缸定位偏差容许范围、多缸同步控制系统处于多缸联动方式时,1# 液压缸联动位移量调节器功能块DXSTCn+29、加减速控制器功能块 DXSTCn+34和DXSTCn+37以及1#液压缸联动速度调节器功能块DXSTCn+35 将均处于释放状态,在此状态下,功能块DXSTCn+33的输入端X1为1#液压缸联动位移量调节器输出的1#液压缸联动速度给定值V1.ref.PI,而累加器功能块 DXSTCn+33的输入端X2为1#液压缸同步位置偏差速度修正值△V1.TP,两者累加后经加减速控制器功能块DXSTCn+34获得1#液压缸联动综合速度给定值 V1.ref.Σ,这样,在多缸联动移动过程中,若1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内时,功能块DXSTCn+36以及快速加减速控制器DXSTCn+37的输出端Y将等于1#液压缸联动速度调节器输出的1#液压缸比例阀控制电压;若1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差不在同步控制容许偏差范围内时,功能块DXSTCn+36的输出端Y将被强置为0V,而快速加减速控制器功能块DXSTCn+37输出端Y将由当前1#液压缸比例阀控制电压开始快速下降,直到1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内为止,之后,功能块DXSTCn+36的输出端Y又重新等于1#液压缸联动速度调节器输出的1#液压缸比例阀控制电压,功能块DXSTCn+37输出端 Y输出的1#液压缸比例阀控制电压将快速上升至1#液压缸联动速度调节器当前输出的1#液压缸比例阀控制电压;
对于n#液压缸同步移动速度控制单元;当多缸同步控制系统无故障、多缸联动位移量设定值SLWS与n#液压缸联动实际移动量Sn.act.w的差值超出n#液压缸定位偏差容许范围、多缸同步控制系统处于多缸联动方式时,n#液压缸联动位移量调节器功能块DXSTC129、加减速控制器功能块DXSTC134和DXSTC137 以及n#液压缸联动速度调节器功能块DXSTC135将均处于释放状态,在此状态下功能块DXSTC133的输入端X1为n#液压缸联动位移量调节器输出的n#液压缸联动速度给定值Vn.ref.PI,而功能块DXSTC133的输入端X2为1#液压缸同步位置偏差速度修正值△Vn.TP,两者累加后经加减速控制器功能块DXSTC134 获得n#液压缸联动综合速度给定值Vn.ref.Σ,这样,在多缸联动移动过程中,若n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内时,数字量输入切换开关功能块DXSTC136以及快速加减速控制器DXSTC137的输出端Y将等于n#液压缸联动速度调节器输出的n#液压缸比例阀控制电压;若n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差不在同步控制容许偏差范围内时,功能块DXSTC136的输出端Y将被强置为0V,而快速加减速控制器功能块DXSTC137输出端Y将由当前n#液压缸比例阀控制电压开始快速下降,直到n# 液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内为止,之后,功能块DXSTC136的输出端Y又重新等于n#液压缸联动速度调节器输出的 n#液压缸比例阀控制电压,这样,功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压将快速上升至n#液压缸联动速度调节器当前输出的n#液压缸比例阀控制电压。
进一步的,1#液压缸同步移动速度控制单元包括:功能块DXSTCn+39~ DXSTCn+42组成1#液压缸前进与后退比例阀控制电压的分辨与转换子单元;
在1#液压缸前进过程中,功能块DXSTCn+39的X1输入端控制电压即功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压,将大于0V,功能块 DXSTCn+39的输出端QU和QL将分别为‘1’态和‘0’态,由此,功能块 DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将直接等于功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压,而功能块DXSTCn+42输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将被强置为0V;在1#液压缸后退过程中,功能块DXSTCn+39的X1输入端控制电压将小于0V,功能块DXSTCn+39的输出端QU和QL将分别为‘0’态和‘1’态,由此,功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将被强置为0V,而功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1B 线圈控制电压将等于功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压的绝对值;
n#液压缸同步移动速度控制单元包括:功能块DXSTC139~DXSTC142组成n#液压缸前进与后退比例阀控制电压的分辨与转换子单元;
在n#液压缸前进过程中,功能块DXSTC139的X1输入端控制电压即功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压,将大于0V,功能块 DXSTC139的输出端QU和QL将分别为‘1’态和‘0’态,由此,功能块DXSTC140 输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将直接等于功能块 DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压,而功能块DXSTC142输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将被强置为0V;在n#液压缸后退过程中,功能块DXSTC139的X1输入端控制电压将小于0V,功能块 DXSTC139的输出端QU和QL将分别为‘0’态和‘1’态,由此,功能块DXSTC140 输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将被强置为0V,而功能块 DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将等于功能块 DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压的绝对值。
进一步的,对多缸同步控制系统故障判定单元,在1#~n#液压缸位置传感器无故障、多缸传动液压系统无故障以及多缸传动无操作闭锁和紧停的情况下,功能块GWPDTC14的输出端Q将为‘1’态,这样,输出‘多缸同步控制系统无故障’信息;反之,当任一液压缸位置传感器或多缸传动液压系统出现故障或多缸传动出现操作闭锁或紧停时,该单元中功能块GWPDTC14的输出端Q 将由‘1’态变为‘0’态。由此,该单元输出‘多缸同步控制系统故障’信息。
在多缸同步移动前,首先通过各液压缸的单动控制方式获得各液压缸的联动起始位置;在各液压缸联动起始位置单动调整完毕后,可投入多缸联动控制方式;在多缸同步移动过程中,当某个液压缸超前当前移动最慢液压缸但两者间的位置偏差未超出同步控制容许偏差时,该液压缸将减速,减速量与两者间的位置偏差成正比;当某个液压缸超前当前移动最慢液压缸且两者间的位置偏差超出同步控制容许偏差时,该液压缸将进行快速停车减速直到其与当前移动最慢液压缸的位置偏差重新回到同步控制容许偏差范围内为止;而对于当前移动最慢液压缸,其按照设定的同步移动速度移动;由此可知,在多缸同步移动过程中,一旦某个液压缸因卡组等原因而出现滞后,该液压缸将变成当前移动最慢液压缸,这样,同步控制系统将根据上述基于移动最慢液压缸的同步控制方法使超前当前移动最慢液压缸的其它液压缸进行减速或快速停车减速,以此可确保多缸在任何工况下的同步运行;
附图说明
图1为本发明实施例提供的该具有固定位差的多缸同步控制方法的设备硬件示意图;
图2为本发明实施例提供的1#液压缸同步控制子程序的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的n#液压缸同步控制子程序的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
该具有固定位差的多缸同步控制方法的设备硬件主要由n个带活塞位置检测编码器的液压缸、n个比例调节阀(或伺服阀)以及安装在每个比例调节阀后两个管线上的液控单向阀等所组成,其硬件配置示意图如图1所示。
该具有固定位差的液压多缸同步控制方法的控制程序由两部分组成,即具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序以及具有固定位差的n#液压缸同步控制子程序,1#液压缸同步控制子程序的结构示意图如图2所示,n#液压缸同步控制子程序的结构示意图如图3所示;
在图2和图3中,SUB为减法器;NSW为“数字量输入切换开关”功能块,当I=‘1’时,Y=X2,当I=‘0’时,Y=X1;NCM为“数值比较”功能块,当X1>X2时,QU为‘1’,当X1=X2时,QE为‘1’,当X1<X2时,QL为‘1’;LVM为“数值超差检测”功能块,在HY=0的情况下,当X≥M+L时, QU为‘1’,当M-L<X<M+L时,QM为‘1’,当X≤M-L时,QL为‘1’; PIC为PI调节器功能块;AVA为绝对值功能块;ADD为加法器;RSR为“复位端R优先的RS触发器”功能块,当S为‘1’,R为‘0’时,Q为‘1’,QN为‘0’,当S为‘1’,R为‘1’时,Q为‘0’,QN为‘1’,当S为‘0’,R为‘0’时,Q和QN保持原态,当S为‘0’,R为‘1’时,Q为‘0’QN为‘1’; RGJ为“加减速控制器”功能块;OR为“或”门;AND为“与”门;NOT 为“非”门;SII为取反器;MUL为乘法器;MAS为最大值选择器;MIS为最小值选择器;其中,S1.act.、S2.act.以及Sn.act.分别为1#、2#以及n#液压缸实际位置值;△S1.set.qw(HMI)、△S2.set.qw(HMI)以及△Sn.set.qw(HMI)分别为1#、2#以及n#液压缸联动起始位置设定值;△S1.act.qw、△S2.act.qw以及△ Sn.act.qw分别为1#、2#以及n#液压缸联动起始位置实际值;SLWS为多缸联动位移量设定值;S1.act.w、S2.act.w以及Sn.act.w分别为1#、2#以及n#液压缸联动实际移动量;Sact.f.min.为多缸前进过程中移动最慢缸实际位移量;Sact.b.max. 为多缸后退过程中移动最慢缸实际位移量;△S1.min.w为1#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.f.min.)的差值;△S1.max.w 为1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.b.max.)的差值;△Sn.min.w为n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.f.min.)的差值;△Sn.max.w为n#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.b.max.)的差值; V1.ref.PI和Vn.ref.PI分别为1#和n#液压缸联动位移量调节器输出的缸移动速度给定值;△V1.TP和△Vn.TP分别为1#和n#液压缸同步位置偏差速度修正单元输出的同步速度修正值;V1.ref.Σ和Vn.ref.Σ分别为1#和n#液压缸联动综合速度给定值;V1.act.和Vn.act.分别为1#以及n#液压缸实际移动速度。
对于具有固定位置偏差的1#液压缸(以下简称1#液压缸)同步控制子程序和具有固定位置偏差的n#液压缸(以下简称n#液压缸)同步控制子程序,这两部分控制子程序均以液压缸活塞杆完全缩回(即后退终位)时位置值为0mm,液压缸活塞杆伸出(即前进终位)时的位置值为正值。型钢输送小车后退的终端位置值为0mm,型钢输送小车期望位置值以及实际位置值均为正值或零。这样,这两部分控制子程序的设计及控制思想如下:
(1)1#液压缸同步控制子程序主要由五个控制单元所组成,即功能块 GWPDTC11~GWPDTC14构成多缸同步控制系统故障判定单元;功能块 GWPDTC01~GWPDTC08以及DXSTCn+38~DXSTCn+42构成1#液压缸联动起始位置形成单元;功能块GWPDTC15~GWPDTCn+27构成1#液压缸同步位置超差判定及控制单元;功能块DXSTCn+21~DXSTCn+23以及DXSTCn+30~DXSTCn+32构成1#液压缸同步位置偏差速度修正单元;功能块DXSTCn+28~ DXSTCn+42构成1#液压缸同步移动速度控制单元,基于1#液压缸同步控制子程序的1#液压缸同步控制方法具体包括如下:
11)针对多缸同步控制系统故障判定单元,在1#~n#液压缸位置传感器无故障、多缸传动液压系统无故障以及多缸传动无操作闭锁和紧停的情况下,该单元中功能块GWPDTC14的输出端Q(即B点)将为‘1’态,这样,该单元输出‘多缸同步控制系统无故障’信息,即B点为‘1’态。反之,当任一液压缸位置传感器或多缸传动液压系统出现故障或多缸传动出现操作闭锁或紧停时,该单元中功能块GWPDTC14的输出端Q(即B点)将由‘1’态变为‘0’态。由此,该单元输出‘多缸同步控制系统故障’信息,即B点为‘0’态。
12)针对1#液压缸联动起始位置形成单元,该单元通过功能块 GWPDTC05~GWPDTC07构成1#液压缸单动速度及位置闭环控制环节,当多缸同步控制系统无故障并处于多缸单动方式、1#液压缸处于单动使能状态、以及1#液压缸实际位置值不等于其联动起始位置设定值(即1#液压缸实际位置值与其联动起始位置设定值之差超出容许范围(如±0.1mm))时,该单元中功能块GWPDTC04的输出端Q将为‘1’态,该1#液压缸单动速度及位置闭环控制环节中的位置调节器功能块GWPDTC05、加减速控制器功能块GWPDTC06以及速度调节器功能块GWPDTC07将均处于释放状态,这样,1#液压缸将朝着其联动起始位置设定值所设定的位置移动,直到1#液压缸实际位置值等于其联动起始位置设定值。之后,当多缸同步控制系统不处于多缸单动方式或1#液压缸不处于单动使能状态时,该单元中功能块GWPDTC08输出端Y所记忆的值即为1#液压缸联动起始位置实际值(△S1.act.qw)。
13)针对1#液压缸同步位置超差判定及控制单元,该单元通过各液压缸实际位置值与其联动起始位置实际值之差分别获得各液压缸实际位移量,并通过‘最小值选择器’功能块DXSTCn+15实时获得多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量(Sact.f.min.),而通过‘最大值选择器’功能块DXSTCn+16实时获得多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量(Sact.b.max.)。之后,该单元通过功能块DXSTCn+17获得1#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.f.min.)的差值(△S1min.w)。当该值(△S1min.w)小于设定的同步控制容许偏差值(如2mm)时,该单元中功能块DXSTCn+18的输出端QL将为‘1’态,由此使得1#液压缸处于正常前进运行状态;当该值(△S1min.w) 大于或等于设定的同步控制容许偏差值(如2mm)时,该单元中功能块 DXSTCn+18的输出端QL将由‘1’态变为‘0’态,由此使得1#液压缸处于前进快速停车减速状态。该单元通过功能块DXSTCn+19获得1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.b.max.)的差值(△ S1max.w)。当该值(△S1max.w)大于设定的同步控制容许偏差值(如-2mm)时,该单元中功能块DXSTCn+20的输出端QU将为‘1’态,由此使得1#液压缸处于正常后退运行状态;当该值(△S1max.w)小于或等于设定的同步控制容许偏差值(如-2mm)时,该单元中功能块DXSTCn+20的输出端QU将由‘1’态变为‘0’态,由此使得1#液压缸处于后退快速停车减速状态。
14)针对1#液压缸同步位置偏差速度修正单元,在多缸同步移动过程中,若1#液压缸频繁因同步位置偏差超出同步控制容许偏差而进行快速减速,1#液压缸在同步移动过程中将容易出现位置振荡,为此,在该1#液压缸同步控制程序中,不仅设计了1#液压缸同步位置偏差超限控制单元,而且还设计了1#液压缸同步位置偏差速度修正单元。在多缸同步前进移动过程中,该单元中功能块 DXSTCn+23的输出端QU将为‘1’态,功能块DXSTCn+21的输出端Y将等于多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量(Sact.f.min.),功能块DXSTCn+22的输出端Y(即H1点)将等于1#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.f.min.)的差值(△S1min.w),该差值(△ S1min.w)经功能块DXSTCn+30反向后再经功能块DXSTCn+31乘上一定系数值 (如10)后,作为1#液压缸前进过程中同步位置偏差速度修正值。同理,在多缸同步后退移动过程中,该单元中功能块DXSTCn+23的输出端QU将为‘0’态,功能块DXSTCn+21的输出端Y将等于多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量(Sact.b.max.),功能块DXSTCn+22的输出端Y(即H1点)将等于 1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量 (Sact.b.max.)的差值(△S1max.w),该差值(△S1max.w)经功能块DXSTCn+30 反向后再经功能块DXSTCn+31乘上一定系数值(如10)后,作为1#液压缸后退过程中同步位置偏差速度修正值。
15)针对1#液压缸同步移动速度控制单元,当多缸同步控制系统无故障、多缸联动位移量设定值(SLWS)与1#液压缸联动实际移动量(S1.act.w)的差值超出1#液压缸定位偏差容许范围(如±0.5mm)、多缸同步控制系统处于多缸联动方式时,该单元中1#液压缸联动位移量调节器功能块DXSTCn+29、加减速控制器功能块DXSTCn+34和DXSTCn+37以及1#液压缸联动速度调节器功能块DXSTCn+35将均处于释放状态,在此状态下,该单元中累加器功能块 DXSTCn+33的输入端X1为1#液压缸联动位移量调节器输出的1#液压缸联动速度给定值(V1.ref.PI),而累加器功能块DXSTCn+33的输入端X2为1#液压缸同步位置偏差速度修正值(△V1.TP),两者累加后经加减速控制器功能块 DXSTCn+34获得1#液压缸联动综合速度给定值(V1.ref.Σ),这样,在多缸联动移动过程中,若1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差(如±2mm)范围内时,该单元中数字量输入切换开关功能块DXSTCn+36 以及快速加减速控制器DXSTCn+37的输出端Y将等于1#液压缸联动速度调节器功能块DXSTCn+35输出的1#液压缸比例阀控制电压;若1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差不在同步控制容许偏差(如±2mm)范围内时,该单元中功能块DXSTCn+36的输出端Y将被强置为0V,而快速加减速控制器功能块 DXSTCn+37输出端Y将由当前1#液压缸比例阀控制电压开始快速下降,直到 1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差(如±2mm) 范围内为止,之后,该单元中功能块DXSTCn+36的输出端Y又重新等于1#液压缸联动速度调节器功能块DXSTCn+35输出的1#液压缸比例阀控制电压,这样,该单元中功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压将快速上升至1#液压缸联动速度调节器当前输出的1#液压缸比例阀控制电压。考虑到1#液压缸的前进与后退速度分别由其比例阀的Y1A和Y1B控制线圈控制,并且比例阀Y1A和Y1B线圈控制电压范围均为0~10V,而对于1#液压缸的前进与后退操作,该单元中功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压变换范围分别为0~10V(缸前进操作)和0~-10V(缸后退操作)。故此,为了使1#液压缸比例阀Y1A和Y1B线圈控制电压均处于0~10V范围内,该单元采用功能块DXSTCn+39~DXSTCn+42组成1#液压缸前进与后退比例阀控制电压的分辨与转换子单元。这样,在1#液压缸前进过程中,该子单元中功能块DXSTCn+39的X1输入端控制电压(即功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压)将大于0V,功能块DXSTCn+39的输出端QU和 QL将分别为‘1’态和‘0’态,由此,该子单元中功能块DXSTCn+40输出至 1#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将直接等于功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压,而该子单元中功能块DXSTCn+42输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将被强置为0V;在1#液压缸后退过程中,该子单元中功能块DXSTCn+39的X1输入端控制电压将小于0V,功能块DXSTCn+39的输出端QU和QL将分别为‘0’态和‘1’态,由此,该子单元中功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将被强置为0V,而该子单元中功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将等于功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压的绝对值。
(2)n#液压缸同步控制子程序主要由四个控制单元所组成,即功能块 GWPDTC101~GWPDTC108以及DXSTC138~DXSTC142构成n#液压缸联动起始位置形成单元;功能块GWPDTC117~GWPDTC127构成n#液压缸同步位置超差判定及控制单元;功能块DXSTC121~DXSTC123以及DXSTC130~ DXSTC132构成n#液压缸同步位置偏差速度修正单元;功能块DXSTC128~ DXSTC142构成n#液压缸同步移动速度控制单元,基于n#液压缸同步控制子程序的n#液压缸同步控制方法具体如下:
21)对于n#液压缸联动起始位置形成单元,该单元通过功能块 GWPDTC105~GWPDT1C07构成n#液压缸单动速度及位置闭环控制环节,当多缸同步控制系统无故障并处于多缸单动方式、n#液压缸处于单动使能状态、以n#液压缸实际位置值不等于其联动起始位置设定值(即n#液压缸实际位置值与其联动起始位置设定值之差超出容许范围(如±0.1mm))时,该单元中功能块GWPDTC104的输出端Q将为‘1’态,该n#液压缸单动速度及位置闭环控制环节中的位置调节器功能块GWPDTC105、加减速控制器功能块GWPDTC106 以及速度调节器功能块GWPDTC107将均处于释放状态,这样,n#液压缸将朝着其联动起始位置设定值所设定的位置移动,直到n#液压缸实际位置值等于其联动起始位置设定值。之后,当多缸同步控制系统不处于多缸单动方式或n#液压缸不处于单动使能状态时,该单元中功能块GWPDTC108输出端Y所记忆的值即为n#液压缸联动起始位置实际值(△Sn.act.qw)。
22)对于n#液压缸同步位置超差判定及控制单元,该单元通过功能块 DXSTC117获得n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.f.min.)的差值(△Sn.min.w)。当该值(△Sn.min.w)小于设定的同步控制容许偏差值(如2mm)时,该单元中功能块DXSTC118的输出端QL将为‘1’态,由此使得n#液压缸处于正常前进运行状态;当该值(△Sn.min.w)大于或等于设定的同步控制容许偏差值(如2mm)时,该单元中功能块DXSTC118的输出端QL将由‘1’态变为‘0’态,由此使得n#液压缸处于前进快速停车减速状态。该单元通过功能块DXSTC119获得n#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.b.max.)的差值(△Sn.max.w)。当该值(△ Sn.max.w)大于设定的同步控制容许偏差值(如-2mm)时,该单元中功能块 DXSTC120的输出端QU将为‘1’态,由此使得n#液压缸处于正常后退运行状态;当该值(△Sn.max.w)小于或等于设定的同步控制容许偏差值(如-2mm)时,该单元中功能块DXSTC120的输出端QU将由‘1’态变为‘0’态,由此使得 n#液压缸处于后退快速停车减速状态。
23)对于n#液压缸同步位置偏差速度修正单元,在多缸同步移动过程中,若n#液压缸频繁因同步位置偏差超出同步控制容许偏差而进行快速减速,n#液压缸在同步移动过程中将容易出现位置振荡,为此,在该n#液压缸同步控制程序中,不仅设计了n#液压缸同步位置偏差超限控制单元,而且还设计了n#液压缸同步位置偏差速度修正单元。在多缸同步前进移动过程中,该单元中功能块 DXSTC123的输出端QU将为‘1’态,功能块DXSTC121的输出端Y将等于多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量(Sact.f.min.),功能块DXSTC122的输出端Y(即Hn点)将等于n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.f.min.)的差值(△Sn.min.w),该差值(△Sn.min.w)经功能块DXSTC130反向后再经功能块DXSTC131乘上一定系数值(如10)后,作为n#液压缸前进过程中同步位置偏差速度修正值。同理,在多缸同步后退移动过程中,该单元中功能块DXSTC123的输出端QU将为‘0’态,功能块 DXSTC121的输出端Y将等于多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量(Sact.b.max.),功能块DXSTC122的输出端Y(即Hn点)将等于n#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量(Sact.b.max.)的差值(△ Sn.max.w),该差值(△Sn.max.w)经功能块DXSTC130反向后再经功能块 DXSTC131乘上一定系数值(如10)后,作为n#液压缸后退过程中同步位置偏差速度修正值。
24)对于n#液压缸同步移动速度控制单元,当多缸同步控制系统无故障、多缸联动位移量设定值(SLWS)与n#液压缸联动实际移动量(Sn.act.w)的差值超出n#液压缸定位偏差容许范围(如±0.5mm)、多缸同步控制系统处于多缸联动方式时,该单元中n#液压缸联动位移量调节器功能块DXSTC129、加减速控制器功能块DXSTC134和DXSTC137以及n#液压缸联动速度调节器功能块 DXSTC135将均处于释放状态,在此状态下,该单元中累加器功能块DXSTC133 的输入端X1为n#液压缸联动位移量调节器输出的n#液压缸联动速度给定值(Vn.ref.PI),而累加器功能块DXSTC133的输入端X2为1#液压缸同步位置偏差速度修正值(△Vn.TP),两者累加后经加减速控制器功能块DXSTC134获得 n#液压缸联动综合速度给定值(Vn.ref.Σ),这样,在多缸联动移动过程中,若 n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差(如±2mm) 范围内时,该单元中数字量输入切换开关功能块DXSTC136以及快速加减速控制器DXSTC137的输出端Y将等于n#液压缸联动速度调节器功能块DXSTC135 输出的n#液压缸比例阀控制电压;若n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差不在同步控制容许偏差(如±2mm)范围内时,该单元中功能块DXSTC136的输出端Y将被强置为0V,而快速加减速控制器功能块DXSTC137输出端Y将由当前n#液压缸比例阀控制电压开始快速下降,直到n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差(如±2mm)范围内为止,之后,该单元中功能块DXSTC136的输出端Y又重新等于n#液压缸联动速度调节器功能块 DXSTC135输出的n#液压缸比例阀控制电压,这样,该单元中功能块DXSTC137 输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压将快速上升至n#液压缸联动速度调节器当前输出的n#液压缸比例阀控制电压。考虑到n#液压缸的前进与后退速度分别由其比例阀的Y1A和Y1B控制线圈控制,并且比例阀Y1A和Y1B线圈控制电压范围均为0~10V,而对于n#液压缸的前进与后退操作,该单元中功能块 DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压变换范围分别为0~10V (缸前进操作)和0~-10V(缸后退操作)。故此,为了使n#液压缸比例阀Y1A 和Y1B线圈控制电压均处于0~10V范围内,该单元采用功能块DXSTC139~DXSTC142组成n#液压缸前进与后退比例阀控制电压的分辨与转换子单元。这样,在n#液压缸前进过程中,该子单元中功能块DXSTC139的X1输入端控制电压(即功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压)将大于 0V,功能块DXSTC139的输出端QU和QL将分别为‘1’态和‘0’态,由此,该子单元中功能块DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将直接等于功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压,而该子单元中功能块DXSTC142输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将被强置为0V;在n#液压缸后退过程中,该子单元中功能块DXSTC139 的X1输入端控制电压将小于0V,功能块DXSTC139的输出端QU和QL将分别为‘0’态和‘1’态,由此,该子单元中功能块DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将被强置为0V,而该子单元中功能块DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将等于功能块 DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压的绝对值。
在多缸同步移动前,首先通过各液压缸的单动控制方式获得各液压缸的联动起始位置;在各液压缸联动起始位置单动调整完毕后,可投入多缸联动控制方式;在多缸同步移动过程中,当某个液压缸超前当前移动最慢液压缸但两者间的位置偏差未超出同步控制容许偏差时,该液压缸将减速,减速量与两者间的位置偏差成正比;当某个液压缸超前当前移动最慢液压缸且两者间的位置偏差超出同步控制容许偏差时,该液压缸将进行快速停车减速直到其与当前移动最慢液压缸的位置偏差重新回到同步控制容许偏差范围内为止;而对于当前移动最慢液压缸,其按照设定的同步移动速度移动;由此可知,在多缸同步移动过程中,一旦某个液压缸因卡组等原因而出现滞后,该液压缸将变成当前移动最慢液压缸,这样,同步控制系统将根据上述基于移动最慢液压缸的同步控制方法使超前当前移动最慢液压缸的其它液压缸进行减速或快速停车减速,以此可确保多缸在任何工况下的同步运行;
此外,该方法采用非主从液压缸同步控制方式,即参与同步控制的液压缸不分主从,其基于各液压缸与当前移动最慢液压缸间的位置差来实现各液压缸的同步控制。这种同步控制方法不仅能够实现多液压缸的同步控制,而且在任何一个液压缸控制回路出现故障(如控制阀、液压缸本体等)时,只要在同步控制程序中将该液压缸的控制输出封锁并将该液压缸的实际位置反馈用其它任何一个液压缸的实际位置反馈替代,即可使相应液压缸退出运行。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,具有固定位差的多缸同步控制程序包括:具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序以及具有固定位差的n#液压缸同步控制子程序,其中,具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序包括:功能块GWPDTC01~GWPDTC08以及DXSTCn+38~DXSTCn+42构成1#液压缸联动起始位置形成单元、功能块GWPDTC15~GWPDTCn+27构成1#液压缸同步位置超差判定及控制单元以及功能块DXSTCn+21~DXSTCn+23以及DXSTCn+30~DXSTCn+32构成1#液压缸同步位置偏差速度修正单元;
n#液压缸同步控制子程序包括:功能块GWPDTC101~GWPDTC108以及DXSTC138~DXSTC142构成n#液压缸联动起始位置形成单元、功能块GWPDTC117~GWPDTC127构成n#液压缸同步位置超差判定及控制单元以及功能块DXSTC121~DXSTC123以及DXSTC130~DXSTC132构成n#液压缸同步位置偏差速度修正单元。
2.如权利要求1所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序还包括:功能块DXSTCn+28~DXSTCn+42构成1#液压缸同步移动速度控制单元;
具有固定位差的n#液压缸同步控制子程序还包括:功能块DXSTC128~DXSTC142构成n#液压缸同步移动速度控制单元。
3.如权利要求1所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,具有固定位差的1#液压缸同步控制子程序还包括:功能块GWPDTC11~GWPDTC14构成多缸同步控制系统故障判定单元。
4.如权利要求1所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,针对1#液压缸联动起始位置形成单元,功能块GWPDTC05~GWPDTC07构成1#液压缸单动速度及位置闭环控制环节,当多缸同步控制系统无故障并处于多缸单动方式、1#液压缸处于单动使能状态、以及1#液压缸实际位置值不等于其联动起始位置设定值时,功能块GWPDTC04的输出端Q将为‘1’态,位置调节器功能块GWPDTC05、加减速控制器功能块GWPDTC06以及速度调节器功能块GWPDTC07将均处于释放状态,这样,1#液压缸将朝着其联动起始位置设定值所设定的位置移动,直到1#液压缸实际位置值等于其联动起始位置设定值;当多缸同步控制系统不处于多缸单动方式或1#液压缸不处于单动使能状态时,功能块GWPDTC08输出端Y所记忆的值即为1#液压缸联动起始位置实际值△S1.act.qw;
对于n#液压缸联动起始位置形成单元,功能块GWPDTC105~GWPDT1C07构成n#液压缸单动速度及位置闭环控制环节,当多缸同步控制系统无故障并处于多缸单动方式、n#液压缸处于单动使能状态、以n#液压缸实际位置值不等于其联动起始位置设定值时,功能块GWPDTC104的输出端Q将为‘1’态,位置调节器功能块GWPDTC105、加减速控制器功能块GWPDTC106以及速度调节器功能块GWPDTC107将均处于释放状态,这样,n#液压缸将朝着其联动起始位置设定值所设定的位置移动,直到n#液压缸实际位置值等于其联动起始位置设定值;之后,当多缸同步控制系统不处于多缸单动方式或n#液压缸不处于单动使能状态时,该单元中功能块GWPDTC108输出端Y所记忆的值即为n#液压缸联动起始位置实际值。
5.如权利要求1所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,对于1#液压缸同步位置超差判定及控制单元;
通过各液压缸实际位置值与其联动起始位置实际值之差分别获得各液压缸实际位移量,并通过功能块DXSTCn+15实时获得多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.f.min.,而通过功能块DXSTCn+16实时获得多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.b.max.;
通过功能块DXSTCn+17获得1#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△S1min.w;当差值△S1min.w小于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+18的输出端QL将为‘1’态,由此使得1#液压缸处于正常前进运行状态;当差值△S1min.w大于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+18的输出端QL将由‘1’态变为‘0’态,由此使得1#液压缸处于前进快速停车减速状态;
通过功能块DXSTCn+19获得1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△S1max.w;当差值△S1max.w大于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+20的输出端QU将为‘1’态,由此使得1#液压缸处于正常后退运行状态;当差值△S1max.w小于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTCn+20的输出端QU将由‘1’态变为‘0’态,由此使得1#液压缸处于后退快速停车减速状态;
对于n#液压缸同步位置超差判定及控制单元;
功能块DXSTC117获得n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△Sn.min.w;当差值△Sn.min.w小于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC118的输出端QL将为‘1’态,由此使得n#液压缸处于正常前进运行状态;当差值△Sn.min.w大于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC118的输出端QL将由‘1’态变为‘0’态,由此使得n#液压缸处于前进快速停车减速状态;
通过功能块DXSTC119获得n#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△Sn.max.w;当差值△Sn.max.w大于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC120的输出端QU将为‘1’态,由此使得n#液压缸处于正常后退运行状态;当差值△Sn.max.w小于或等于设定的同步控制容许偏差值时,功能块DXSTC120的输出端QU将由‘1’态变为‘0’态,由此使得n#液压缸处于后退快速停车减速状态。
6.如权利要求1所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,对于1#液压缸同步位置偏差速度修正单元;
在多缸同步前进移动过程中,功能块DXSTCn+23的输出端QU将为‘1’态,功能块DXSTCn+21的输出端Y将等于多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.f.min.,功能块DXSTCn+22的输出端Y将等于1#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△S1min.w,差值△S1min.w经功能块DXSTCn+30反向后再经功能块DXSTCn+31乘上一定系数值后,作为1#液压缸前进过程中同步位置偏差速度修正值;
在多缸同步后退移动过程中,功能块DXSTCn+23的输出端QU将为‘0’态,功能块DXSTCn+21的输出端Y将等于多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.b.max.,功能块DXSTCn+22的输出端Y将等于1#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△S1max.w,该差值△S1max.w经功能块DXSTCn+30反向后再经功能块DXSTCn+31乘上一定系数值后,作为1#液压缸后退过程中同步位置偏差速度修正值;
对于n#液压缸同步位置偏差速度修正单元;
在多缸同步前进移动过程中,功能块DXSTC123的输出端QU将为‘1’态,功能块DXSTC121的输出端Y将等于多缸前进过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.f.min.,功能块DXSTC122的输出端Y将等于n#液压缸实际位移量与多缸前进过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.f.min.的差值△Sn.min.w,该差值△Sn.min.w经功能块DXSTC130反向后再经功能块DXSTC131乘上一定系数值后,作为n#液压缸前进过程中同步位置偏差速度修正值;
在多缸同步后退移动过程中,功能块DXSTC123的输出端QU将为‘0’态,功能块DXSTC121的输出端Y将等于多缸后退过程中移动最慢液压缸的实际位移量Sact.b.max.,功能块DXSTC122的输出端Y将等于n#液压缸实际位移量与多缸后退过程中移动最慢液压缸实际位移量Sact.b.max.的差值△Sn.max.w,差值△Sn.max.w经功能块DXSTC130反向后再经功能块DXSTC131乘上一定系数值后,作为n#液压缸后退过程中同步位置偏差速度修正值。
7.如权利要求1所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,对于1#液压缸同步移动速度控制单元;
当多缸同步控制系统无故障、多缸联动位移量设定值SLWS与1#液压缸联动实际移动量S1.act.w的差值超出1#液压缸定位偏差容许范围、多缸同步控制系统处于多缸联动方式时,1#液压缸联动位移量调节器功能块DXSTCn+29、加减速控制器功能块DXSTCn+34和DXSTCn+37以及1#液压缸联动速度调节器功能块DXSTCn+35将均处于释放状态,在此状态下,功能块DXSTCn+33的输入端X1为1#液压缸联动位移量调节器输出的1#液压缸联动速度给定值V1.ref.PI,而累加器功能块DXSTCn+33的输入端X2为1#液压缸同步位置偏差速度修正值△V1.TP,两者累加后经加减速控制器功能块DXSTCn+34获得1#液压缸联动综合速度给定值V1.ref.Σ,这样,在多缸联动移动过程中,若1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内时,功能块DXSTCn+36以及快速加减速控制器DXSTCn+37的输出端Y将等于1#液压缸联动速度调节器输出的1#液压缸比例阀控制电压;若1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差不在同步控制容许偏差范围内时,功能块DXSTCn+36的输出端Y将被强置为0V,而快速加减速控制器功能块DXSTCn+37输出端Y将由当前1#液压缸比例阀控制电压开始快速下降,直到1#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内为止,之后,功能块DXSTCn+36的输出端Y又重新等于1#液压缸联动速度调节器输出的1#液压缸比例阀控制电压,功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压将快速上升至1#液压缸联动速度调节器当前输出的1#液压缸比例阀控制电压;
对于n#液压缸同步移动速度控制单元;
当多缸同步控制系统无故障、多缸联动位移量设定值SLWS与n#液压缸联动实际移动量Sn.act.w的差值超出n#液压缸定位偏差容许范围、多缸同步控制系统处于多缸联动方式时,n#液压缸联动位移量调节器功能块DXSTC129、加减速控制器功能块DXSTC134和DXSTC137以及n#液压缸联动速度调节器功能块DXSTC135将均处于释放状态,在此状态下功能块DXSTC133的输入端X1为n#液压缸联动位移量调节器输出的n#液压缸联动速度给定值Vn.ref.PI,而功能块DXSTC133的输入端X2为1#液压缸同步位置偏差速度修正值△Vn.TP,两者累加后经加减速控制器功能块DXSTC134获得n#液压缸联动综合速度给定值Vn.ref.Σ,这样,在多缸联动移动过程中,若n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内时,数字量输入切换开关功能块DXSTC136以及快速加减速控制器DXSTC137的输出端Y将等于n#液压缸联动速度调节器输出的n#液压缸比例阀控制电压;若n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差不在同步控制容许偏差范围内时,功能块DXSTC136的输出端Y将被强置为0V,而快速加减速控制器功能块DXSTC137输出端Y将由当前n#液压缸比例阀控制电压开始快速下降,直到n#液压缸与移动最慢液压缸间的位置偏差处于同步控制容许偏差范围内为止,之后,功能块DXSTC136的输出端Y又重新等于n#液压缸联动速度调节器输出的n#液压缸比例阀控制电压,这样,功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压将快速上升至n#液压缸联动速度调节器当前输出的n#液压缸比例阀控制电压。
8.如权利要求7所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,
1#液压缸同步移动速度控制单元包括:功能块DXSTCn+39~DXSTCn+42组成1#液压缸前进与后退比例阀控制电压的分辨与转换子单元;
在1#液压缸前进过程中,功能块DXSTCn+39的X1输入端控制电压即功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压,将大于0V,功能块DXSTCn+39的输出端QU和QL将分别为‘1’态和‘0’态,由此,功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将直接等于功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压,而功能块DXSTCn+42输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将被强置为0V;
在1#液压缸后退过程中,功能块DXSTCn+39的X1输入端控制电压将小于0V,功能块DXSTCn+39的输出端QU和QL将分别为‘0’态和‘1’态,由此,功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将被强置为0V,而功能块DXSTCn+40输出至1#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将等于功能块DXSTCn+37输出端Y输出的1#液压缸比例阀控制电压的绝对值;
n#液压缸同步移动速度控制单元包括:功能块DXSTC139~DXSTC142组成n#液压缸前进与后退比例阀控制电压的分辨与转换子单元;
在n#液压缸前进过程中,功能块DXSTC139的X1输入端控制电压即功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压,将大于0V,功能块DXSTC139的输出端QU和QL将分别为‘1’态和‘0’态,由此,功能块DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将直接等于功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压,而功能块DXSTC142输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将被强置为0V;
在n#液压缸后退过程中,功能块DXSTC139的X1输入端控制电压将小于0V,功能块DXSTC139的输出端QU和QL将分别为‘0’态和‘1’态,由此,功能块DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1A线圈控制电压将被强置为0V,而功能块DXSTC140输出至n#液压缸比例阀放大器的Y1B线圈控制电压将等于功能块DXSTC137输出端Y输出的n#液压缸比例阀控制电压的绝对值。
9.如权利要求7所述具有固定位差的多缸同步控制系统,其特征在于,对多缸同步控制系统故障判定单元,在1#~n#液压缸位置传感器无故障、多缸传动液压系统无故障以及多缸传动无操作闭锁和紧停的情况下,功能块GWPDTC14的输出端Q将为‘1’态,这样,输出‘多缸同步控制系统无故障’信息;反之,当任一液压缸位置传感器或多缸传动液压系统出现故障或多缸传动出现操作闭锁或紧停时,该单元中功能块GWPDTC14的输出端Q将由‘1’态变为‘0’态。由此,该单元输出‘多缸同步控制系统故障’信息。
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