CN111703108B - 一种双点伺服压力机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了压力机控制技术领域内的一种双点伺服压力机控制系统，包括伺服电机单元，伺服电机单元包括伺服驱动器和编码器，编码器检测伺服电机的位置信号并将位置信号发送给伺服驱动器，上位机控制单元将驱动信号发送给伺服驱动器，伺服驱动器驱动伺服电机动作；水冷机单元包括水冷机，380V三相电源连接断路器QF的输入端，断路器QF的输出端经断路器QF1连接交流接触器KM4，交流接触器KM4的常开触点与水冷电机连接；调模电机单元包括调模电机，断路器QF的输出端经断路器QF2连接交流接触器KM5和交流接触器KM6，交流接触器KM5和交流接触器KM6的常开触点分别与调模电机连接；本发明工作更加可靠。
Description
技术领域
本发明涉及压力机控制技术领域，特别涉及一种双点伺服压力机控制系统。
背景技术
在传统机械式压力机应用过程中，压力机的选型一般根据不同模具，不同产品的加工工艺需求来选择，比如拉伸工艺、下料工艺、精密冲压工艺、压印工艺、多工位工艺、可调行程、高速冲压等，工艺需求的不同需要配置多台机械式压力机，而伺服电机和调模电机是压力机中很重要的部件，对伺服电机和调模电机的控制尤为关键。
现有技术中，使用软件控制调模电机的动作，大型的压力机、伺服压力机，本身变频器或驱动器的功率较大，如果接地不可靠的话给PLC会有很强的干扰，IO输入输出异常，尤其在进行调模控制通讯的时候，依赖软件来控制调模电机，工作不可靠。
发明内容
为了克服现有技术中的不足之处，本发明提供一种双点伺服压力机控制系统，解决现有技术中工作不可靠的技术问题，本发明通过硬件电路控制调模电机动作，工作更加可靠。
本发明的目的是这样实现的：一种双点伺服压力机控制系统，包括伺服电机单元、上位机控制单元、水冷机单元和调模电机单元；
所述伺服电机单元包括伺服驱动器和编码器，编码器检测伺服电机的位置信号并将位置信号发送给伺服驱动器，所述上位机控制单元将驱动信号发送给伺服驱动器，所述伺服驱动器驱动伺服电机动作；
所述水冷机单元包括水冷机，380V三相电源连接断路器QF的输入端，断路器QF的输出端经断路器QF1连接交流接触器KM4，交流接触器KM4的常开触点与水冷电机连接；
所述调模电机单元包括调模电机，断路器QF的输出端经断路器QF2连接交流接触器KM5和交流接触器KM6，交流接触器KM5和交流接触器KM6的常开触点分别与调模电机连接，分别控制调模电机的正反转。
为了进一步实现伺服电机的抱闸，所述伺服电机单元还包括隔离变压器，380V三相电源经断路器QF3连接隔离变压器TC1，隔离变压器TC1的输出绕组的一端经断路器QF4保护后连接控制旋钮SA3的一端，控制旋钮SA3的另一端依次经按钮站SB10、急停按钮SB4的一组常闭触点、中间继电器KA2和中间继电器KA3的常开触点后串联制动器双联阀的输出线圈YV1和YV2，输出线圈YV1和输出线圈YV2之间连接有中间继电器KA5，控制旋钮SA3按下后，制动器双联阀对伺服电机进行抱闸动作；此设计中，380V三相电源经断路器QF3和隔离变压器TC1后输出220V电压，隔离变压器TC1经断路器QF4再与控制旋钮SA3连接，防止干扰源，大大减少上位机控制单元的干扰信号，隔离变压器输入输出端的电器设备都能得到保护，更加安全可靠。
为了进一步提高伺服电机制动的可靠性，所述控制旋钮SA3的另一端和隔离变压器TC1的输出绕组的另一端之间连接有开关电源D1，开关电源D1的输出正极连接中间继电器KA1，开关电源D1的输出负极连接钮站SB10的另一组常闭触点，连接钮站SB10和急停按钮SB4的另一组常闭触点经中间继电器KA1输出急停信号给上位机控制单元。
为了进一步更加可靠的控制调模电机的正反转，所述控制旋钮SA3的另一端依次经热继常闭触点FR2和控制旋钮SA4后一路连接至接触器SB2的常开触点，另一路连接至接触器SB2常闭触点，SB2常开触点依次经接触器SB3常闭触点、上限位开关SQ9和反转交流接触器KM6的常闭触点连接正转交流接触器KM5线圈，接触器SB2常闭触点依次经接触器SB3常开触点、下限位开关SQ10和正转交流接触器KM5的常闭触点到反转交流接触器KM6线圈，交流接触器KM5线圈和交流接触器KM6线圈分别控制调模电机的正反转；此设计中，通过硬件电路控制调模电机的正反转更加可靠。
为了进一步有效控制伺服驱动器的启动，380V三相电源经隔离变压器TC2处理后连接断路器QF6，断路器QF6的输出端连接控制旋钮SA7的一端，控制旋钮SA7的另一端连接控制伺服驱动器启动的交流接触器线圈KM1。
为了进一步给微电设备供电，所述控制旋钮SA3的另一端和隔离变压器TC1的输出绕组的另一端之间连接有开关电源D2，开关电源D2的输出端连接触摸屏HMI，开关电源给触摸屏HMI、上位机控制单元和中间继电器线圈供电。
为了进一步提高本发明的安全性，所述伺服驱动器上还连接有储能单元；此设计中，储能单元有效吸收伺服电机在运动过程中的高压能量。
本发明中，伺服电机单元中制动器双联阀和上位机控制单元急停信号的双路急停，使伺服电机制动更加安全可靠；通过硬件电路控制调模电机的正反转更加安全可靠；储能单元为30mf的电容箱，储存伺服电机运转过程中多余的能量；水冷机单元给伺服电机降温，提高伺服电机工作的可靠性；可应用于压力机的控制工作中。
附图说明
图1为本发明的控制电路结构总图。
图2为本发明中调模电机的控制电路结构图。
图3为本发明中启动伺服驱动器的控制电路结构图。
图4为本发明中急停信号输出的电路结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图4所示的一种双点伺服压力机控制系统，包括伺服电机单元、上位机控制单元、水冷机单元和调模电机单元；
伺服电机单元包括伺服驱动器和编码器，编码器检测伺服电机的位置信号并将位置信号发送给伺服驱动器，上位机控制单元将驱动信号发送给伺服驱动器，伺服驱动器驱动伺服电机动作，上位机控制单元为PLC；伺服驱动器上还连接有储能单元，储能单元为30mf的电容箱；
水冷机单元包括水冷机，380V三相电源连接断路器QF的输入端，断路器QF的输出端经断路器QF1连接交流接触器KM4，交流接触器KM4的常开触点与水冷电机连接；
调模电机单元包括调模电机，断路器QF的输出端经断路器QF2连接交流接触器KM5和交流接触器KM6，交流接触器KM5和交流接触器KM6的常开触点分别与调模电机连接，分别控制调模电机的正反转。
为了进一步实现伺服电机的抱闸，伺服电机单元还包括隔离变压器，380V三相电源经断路器QF3连接隔离变压器TC1，隔离变压器TC1的输出绕组的一端经断路器QF4保护后连接控制旋钮SA3的一端，控制旋钮SA3的另一端依次经按钮站SB10、急停按钮SB4的一组常闭触点、中间继电器KA2和中间继电器KA3的常开触点后串联制动器双联阀的输出线圈YV1和YV2，输出线圈YV1和输出线圈YV2之间连接有中间继电器KA5，控制旋钮SA3按下后，制动器双联阀对伺服电机进行抱闸动作；控制旋钮SA3的另一端和隔离变压器TC1的输出绕组的另一端之间连接有开关电源D1，开关电源D1的输出正极连接中间继电器KA1，开关电源D1的输出负极连接钮站SB10的另一组常闭触点，连接钮站SB10和急停按钮SB4的另一组常闭触点经中间继电器KA1输出急停信号给上位机控制单元。
为了进一步更加可靠的控制调模电机的正反转，控制旋钮SA3的另一端依次经热继常闭触点FR2和控制旋钮SA4后一路连接至接触器SB2的常开触点，另一路连接至接触器SB2常闭触点，SB2常开触点依次经接触器SB3常闭触点、上限位开关SQ9和反转交流接触器KM6的常闭触点连接正转交流接触器KM5线圈，SB2常闭触点依次经接触器SB3常开触点、下限位开关SQ10和正转交流接触器KM5的常闭触点到反转交流接触器KM6线圈，交流接触器KM5线圈和交流接触器KM6线圈分别控制调模电机的正反转。
为了进一步有效控制伺服驱动器的启动，380V三相电源经隔离变压器TC2处理后连接断路器QF6，断路器QF6的输出端连接控制旋钮SA7的一端，控制旋钮SA7的另一端连接控制伺服驱动器启动的交流接触器KM1线圈（控制KM1线圈得电，此时KM1的常开触点闭合），380V三相电源经断路器QF保护后经交流接触器（KM1的常开触点）连接交流电抗器AC，交流电抗器AC与伺服驱动器连接。
为了进一步给微电设备供电，控制旋钮SA3的另一端和隔离变压器TC1的输出绕组的另一端之间连接有开关电源D2，开关电源D2的输出端连接触摸屏HMI，开关电源给触摸屏HMI、上位机控制单元的公共端和中间继电器线圈供电。
本发明中，外部的380V三相电源接入断路器QF，经塑壳断路器保护后，接入控制伺服驱动器供电的交流接触器KM1常开触点，然后过渡到交流电抗器ACR，经过滤波降流处理后接入伺服驱动器，为伺服驱动器供电，伺服驱动器一路与伺服电机的十字联轴编码器相连，一路与显示模高的磁栅尺相连，还有一路与上位机控制单元相连，通过ETHERCAT总线控制方式将伺服电机的实时位置信息传递给上位机控制单元，上位机控制单元将控制信号反馈给伺服驱动器，伺服驱动器控制伺服电机的运转；伺服电机单元中制动器双联阀和上位机控制单元急停信号的双路急停，使伺服电机制动更加安全可靠，软件回路中，伺服驱动器与伺服电机的编码器相连获取机床的位置信息，同时与PLC相连经位置信息传递给PLC，PLC输出控制信号给中间继电器KA2和KA3的线圈，硬件回路的抱闸过程具体为，通过控制按钮站的急停按钮SB10、急停按钮SB4、中间继电器KA2和KA3的常开触点（KA2和KA3通过PLC输出控制），从而导通YV1和YV2，并导通反馈中间继电器KA5的线圈，KA5的常开触点导通输入到PLC中（此时机床可以启动），双联电磁阀的通断控制制动器的动作（制动器是装在电机轴上面，电机轴只要不动滑块就不会下落，机床就不会有重大安全事故），从而锁死电机轴，以防机床异常动作，更加安全可靠； 380V三相电源经断路器QF3和隔离变压器TC1后输出220V电压，隔离变压器TC1经断路器QF4再与控制旋钮SA3连接，防止干扰源，大大减少上位机控制单元的干扰信号，隔离变压器输入输出端的电器设备都能得到保护，更加安全可靠；通过硬件电路控制调模电机的正反转更加安全可靠；储能单元储存伺服电机运转过程中多余的能量；水冷机单元给伺服电机降温，提高伺服电机工作的可靠性；可应用于压力机的控制工作中。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发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种双点伺服压力机控制系统，其特征在于：包括伺服电机单元、上位机控制单元、水冷机单元和调模电机单元；
所述伺服电机单元包括伺服驱动器和编码器，编码器检测伺服电机的位置信号并将位置信号发送给伺服驱动器，所述上位机控制单元将驱动信号发送给伺服驱动器，所述伺服驱动器驱动伺服电机动作；
所述水冷机单元包括水冷机，380V三相电源连接断路器QF的输入端，断路器QF的输出端经断路器QF1连接交流接触器KM4，交流接触器KM4的常开触点与水冷电机连接，380V三相电源经隔离变压器TC2处理后连接断路器QF6，断路器QF6的输出端连接控制旋钮SA7的一端，控制旋钮SA7的另一端连接控制伺服驱动器启动的交流接触器KM1线圈；
所述调模电机单元包括调模电机，断路器QF的输出端经断路器QF2连接交流接触器KM5和交流接触器KM6，交流接触器KM5和交流接触器KM6的常开触点分别与调模电机连接，分别控制调模电机的正反转，所述伺服电机单元还包括隔离变压器，380V三相电源经断路器QF3连接隔离变压器TC1，隔离变压器TC1的输出绕组的一端经断路器QF4保护后连接控制旋钮SA3的一端，控制旋钮SA3的另一端依次经按钮站SB10、急停按钮SB4的一组常闭触点、中间继电器KA2和中间继电器KA3的常开触点后串联制动器双联阀的输出线圈YV1和YV2，输出线圈YV1和输出线圈YV2之间连接有中间继电器KA5，控制旋钮SA3按下后，制动器双联阀对伺服电机进行抱闸动作，所述控制旋钮SA3的另一端和隔离变压器TC1的输出绕组的另一端之间连接有开关电源D1，开关电源D1的输出正极连接中间继电器KA1，开关电源D1的输出负极连接钮站SB10的另一组常闭触点，连接钮站SB10和急停按钮SB4的另一组常闭触点经中间继电器KA1输出急停信号给上位机控制单元。
2.根据权利要求1所述的一种双点伺服压力机控制系统，其特征在于：所述控制旋钮SA3的另一端依次经热继常闭触点FR2和控制旋钮SA4后一路连接至接触器SB2的常开触点，另一路连接至接触器SB2常闭触点，SB2常开触点依次经接触器SB3常闭触点、上限位开关SQ9和反转交流接触器KM6的常闭触点连接正转交流接触器KM5线圈，接触器SB2常闭触点依次经接触器SB3常开触点、下限位开关SQ10和正转交流接触器常闭触点KM5到反转交流接触器KM6线圈，交流接触器KM5线圈和交流接触器KM6线圈分别控制调模电机的正反转。
3.根据权利要求1或2所述的一种双点伺服压力机控制系统，其特征在于：所述控制旋钮SA3的另一端和隔离变压器TC1的输出绕组的另一端之间连接有开关电源D2，开关电源D2的输出端连接触摸屏HMI，开关电源给触摸屏HMI、上位机控制单元和中间继电器线圈供电。
4.根据权利要求1或2所述的一种双点伺服压力机控制系统，其特征在于：所述伺服驱动器上还连接有储能单元。
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