CN202150038U - 新型日用瓷等静压成型主机电气控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型日用瓷等静压成型主机电气控制装置。其包括PLC组件，且其设有一PROFIBUS通讯模块；人机界面，与PLC组件连接；伺服控制器，与PLC组件连接；伺服阀组件，与伺服控制器连接；和主缸位移反馈元件，与伺服控制器连接；所述伺服控制器为含有PROFIBUS接口的高精度液压伺服控制器，该数字式伺服控制器通过PROFIBUS总线与PCL组件的PROFIBUS通讯模块连接；所述主缸位移反馈元件为非接触式位移传感器。本实用新型通过采用上述结构，优化了现有日用瓷等静压成型主机电气控制装置的硬件配置，进一步提高定位精度，且系统运行更稳定可靠，避免人为干扰和不受环境温度的影响。

Description

新型日用瓷等静压成型主机电气控制装置

技术领域

本实用新型属于电气控制技术领域，具体涉及一种日用瓷等静压成型主机的电气控制装置。

背景技术

日用瓷等静压成型机的特点是产量大、质量好、产品规格一致，可生产异型特别是带浮雕的工艺盘，占地少、低能耗、成本低，可改善劳动条件，经济效益好，具有取代滚压成型之势。

日用瓷等静压成型机的工艺按照先后顺序可划分为14个工步：(1)主缸快进→(2)喂料缸前进→(3)模腔进料→(4)主缸慢进→(5)主缸锁模(加压)→(6)等静压加压→(7)等静压一次保压→(8)等静压一次卸压→(9)等静压二次保压→(10)等静压二次卸压→(11)主缸卸压→(12)主缸退回→(13)模腔吸油→(14)循环等待。该机可实时显示主缸压力曲线、增压缸压力曲线和主缸位移曲线，具有配方存储、故障报警和远程监控、诊断功能。工作方式分为手动状态和自动循环状态两种，手动状态每操作一次，完成一个工步。自动循环状态启动后则会自动循环，每循环一次，压制一个制品。可任意设定循环工作频率。无论手动或自动，主缸快进都是十分关键的一步，主油缸定位精度直接影响产品厚度一致性，对该工步的要求是速度要快、定位要准。为此，必须采用伺服阀位置全闭环控制方案，该工步直接决定着该机的性能，是该机成功的核心。

现有的日用瓷等静压成型主机电气控制装置主要由PLC组件、人机界面、伺服控制器、伺服阀组件和主缸位移反馈元件组成，其中：人机界面与PLC组件连接；伺服控制器与PLC组件连接；伺服阀组件与伺服控制器连接；主缸位移反馈元件与伺服控制器连接。制器与PLC组件连接；伺服阀组件与伺服控制器连接；主缸位移反馈元件与伺服控制器连接。如图1所示为目前一种较为成功的伺服阀位置全闭环控制装置的硬件配置方案：PLC组件A采用西门子S7-300型PLC组件，且该PLC组件增设一PROFIBUS通讯模块F；人机界面B采用西门子MP277型10.4寸带按键的真彩屏；伺服控制器C采用TRIO公司EURO 205型数字式伺服控制器；伺服阀组件D为穆格(MOOG)公司的伺服阀组件；主缸位移反馈元件E为精度是0.005mm的MB500005ST0CH1型磁栅尺。其控制原理为：人机界面上设定好目标位置和移动速度，PLC组件将位置给定和速度给定的模拟信号发送给EURO 205型数字式伺服控制器。EURO 205型数字式伺服控制器将此信号转换成斜坡上升(或斜坡下降)的位移信号去驱动伺服阀，进而带动主油缸作快速前进或后退运动。磁栅尺的位移反馈信号直接送入EURO 205型数字式伺服控制器，从而形成全闭环位置反馈系统。

采用TRIO公司EURO 205型数字式伺服控制器进行主缸快速定位控制，虽然能满足实际的使用需要，但仍然存在以下问题：

1)对于同一定位目标值，移动速度只能在40---100％范围内调节，小于40％会产生不稳定现象；

2)定位目标值只能在某一范围内变化，而不可任意更改，否则，定位精度会非常差。尽管对于同一种模具，定位点基本固定不变，定位点只随不同规格的模具作小的调整，但从设备的技术性能和适应性而言，这明显存在一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种优化硬件配置的日用瓷等静压成型主机的电气控制装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

新型日用瓷等静压成型主机电气控制装置，包括PLC组件，且其含有PROFIBUS通讯模块；人机界面，与PLC组件连接；伺服控制器，与PLC组件连接；伺服阀组件，与伺服控制器连接；和主缸位移反馈元件，与伺服控制器连接；所述伺服控制器为含有PROFIBUS接口的高精度液压伺服控制器，该数字式伺服控制器通过PROFIBUS总线与PLC组件的PROFIBUS通讯模块连接；所述主缸位移反馈元件为非接触式位移传感器。

作为优选，上述PLC组件为西门子S7-300型PLC组件。

作为优选，上述PROFIBUS通讯模块为西门子CP342-5型PROFIBUS通讯模块。

作为优选，上述高精度液压伺服控制器为B&R贝加莱公司VALCON-CP1483-DP1-SSI型高精度液压伺服控制器。

作为优选，上述非接触式位移传感器为精度是0.002mm的高精度非接触式位移传感器；进一步优选，上述非接触式位移传感器为MTS公司的RPV0250MD701S1B6100型非接触式位移传感器。

作为优选，上述人机界面为西门子MP277型10.4寸带按键的真彩屏。

本实用新型通过采用上述结构，优化了现有日用瓷等静压成型主机电气控制装置的硬件配置，进一步提高定位精度，且系统运行更稳定可靠，抗干扰能力更强和不受环境温度的影响。

附图说明

图1是现有一种日用瓷等静压成型主机电气控制装置的原理图；

图2是本实用新型所述日用瓷等静压成型主机电气控制装置的原理图。

图中：

A-PLC组件；B-人机界面；C-伺服控制器；D-伺服阀组件；E-主缸位移反馈元件；F-PROFIBUS通讯模块。

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

具体实施方式

如图2所示，本实用新型所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，包括PLC组件A、人机界面B、伺服控制器C、伺服阀组件D和主缸位移反馈元件E。其中，PLC组件A为西门子S7-300型PLC组件，并含有一个西门子CP342-5型PROFIBUS通讯模块F；人机界面B为西门子MP277型10.4寸带按键的真彩屏；伺服控制器C为B&R公司VALCON-CP1483-DP1-SSI型并含有PROFIBUS接口的高精度液压伺服控制器；伺服阀组件D为MOOG伺服阀组件；主缸位移反馈元件E为MTS公司精度是0.002mm的RPV0250MD701S1B6100型非接触式位移传感器。人机界面B与PLC组件A之间采用MPI通讯；伺服控制器C通过PROFIBUS总线与PLC组件A的西门子CP342-5型PROFIBUS模块进行通讯；伺服阀组件D与伺服控制器C连接；主缸位移反馈元件E通过6芯屏蔽电缆与伺服控制器C的SSI通信接口连接。

由于B&R(贝加莱)公司的VALCON-CP1483-DP1-SSI型高精度液压伺服控制器为X20系列可编程控制器，不仅适用于标准的应用而且能够满足更为苛刻的应用要求。可以使用C语言创建应用程序，库文件丰富，程序功能强大，编程环境优越，实时监控曲线和动态参数数值提取方便、精准，现场只需调试极少的几个PID参数就能得到最佳效果。其CPU具有强大的运算和分时多任务处理能力，循环周期可达200μs。最小任务扫描周期为1ms，使得设备的自诊断能力更强，采用PROFIBUS总线通讯传送数据更稳定可靠，对上位机的响应更快，使故障报警更细化，内容更丰富。

本实用新型具有如下优势：

1)定位精度不仅高达±0.02mm，而且稳定可靠，不受温度变化的影响。

2)动作柔和无冲击，运动速度达到系统所需的最佳值，运行到最大距离(193mm)时的快进定位时间少于800ms。

3)定位距离和速度均可随意设置，但定位精度不变。

4)采用PROFIBUS总线通讯传送位置给定和速度给定信号，比模拟输出增强了抗干扰能力和信号传输速率。

Claims (7)

1.新型日用瓷等静压成型主机电气控制装置，包括

PLC组件，且其含有PROFIBUS通讯模块；

人机界面，与PLC组件连接；

伺服控制器，与PLC组件连接；

伺服阀组件，与伺服控制器连接；和

主缸位移反馈元件，与伺服控制器连接；其特征在于，

所述伺服控制器为含有PROFIBUS接口的高精度液压伺服控制器，该数字式伺服控制器通过PROFIBUS总线与PLC组件的PROFIBUS通讯模块连接；所述主缸位移反馈元件为非接触式位移传感器。

2.根据权利要求1所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，其特征在于，所述PLC组件为西门子S7-300型PLC组件。

3.根据权利要求1所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，其特征在于，所述PROFIBUS通讯模块为西门子CP342-5型PROFIBUS通讯模块。

4.根据权利要求1所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，其特征在于，所述高精度液压伺服控制器为B&R贝加莱公司VALCON-CP1483-DP1-SSI型高精度液压伺服控制器。

5.根据权利要求1所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，其特征在于，所述非接触式位移传感器为精度是0.002mm的高精度非接触式位移传感器。

6.根据权利要求5所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，其特征在于，所述非接触式位移传感器为MTS公司的RPV0250MD701S1B6100型非接触式位移传感器。

7.根据权利要求1所述的日用瓷等静压成型主机电气控制装置，其特征在于，所述人机界面为西门子MP277型10.4寸带按键的真彩屏。