CN206975435U - 一种管式充液成形液压机的电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管式充液成形液压机的电气控制系统，管式充液成形液压机包括滑块和增压缸、两个水平缸、高频响方向阀；电气控制系统包括：用于检测滑块位置、增压缸活塞位置、水平缸位置的多个位置传感器；用于检测滑块下行压力、滑块回程压力、增压缸水压力、增压缸退回压力、水平缸顶出、水平缸退回压力的多个压力传感器；用于控制高频响方向阀动作的运动控制器；运动控制器分别与每个位置传感器电连接；用于给运动控制器下方控制指令的可编程控制器；可编程控制器分别与每个压力传感器电连接；用于与可编程控制器进行数据交互的人机交换机；人机交换机、可编程控制器、运动控制器通过以太网依次连接。本专利具有控制精度高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及管式充液成形液压机技术领域，尤其是涉及到一种管式充液成形液压机的电气控制系统。
背景技术
近十年，随着科技的快速发展，管式充液成形技术广泛应用于航空航天，汽车船舶等诸多领域。相比于金属管件传统的冲压、焊接成形工艺，管式充液成形技术不仅提高了管材的成形极限、复杂程度和零件的整体性和复合性，而且减少了生产工序和模具数，缩短了生产周期，实现了复杂管材柔性成形以及产品结构的轻量化，提高了成品合格率与使用性能。
但是在长期的实践中发现，为了保证管式充液成形液压机的正常工作，经常需要工程师进行现场监控，并且根据现场工况的改变，对管式充液成形液压机的工作状态进行调整；显然，这种传统的调节控制过程需要工程师现场进行控制，因此耗费大量的人力，同时在很大程度上依靠工程师的经验；所以，设计开发一种控制精度更高的管式充液成形液压机的电气控制系统显得是尤为重要。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种控制精度高的管式充液成形液压机的电气控制系统。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种管式充液成形液压机的电气控制系统，所述管式充液成形液压机包括滑块和增压缸、两个水平缸、高频响方向阀；所述电气控制系统至少包括：
用于检测滑块位置、增压缸活塞位置、水平缸位置的多个位置传感器；
用于检测滑块下行压力、滑块回程压力、增压缸水压力、增压缸退回压力、水平缸顶出、水平缸退回压力的多个压力传感器；
用于控制高频响方向阀动作的运动控制器；所述运动控制器的I/O端口分别与每个位置传感器的输出信号端子电连接；
用于给运动控制器下方控制指令的可编程控制器；所述可编程控制器的I/O端口分别与每个压力传感器的输出信号端子电连接；
用于与可编程控制器进行数据交互的人机交换机；所述人机交换机、可编程控制器、运动控制器通过以太网依次连接。
作为优选，本实用新型还采用了如下附加技术特征：
进一步：所述可编程控制器的型号为西门子ET200-SP。
更进一步：所述运动控制器的型号为力士乐L65系列。
本实用新型具有的优点和积极效果：
通过采用上述技术方案，本实用新型通过多个压力传感器和位置传感器对管式充液成形液压机的状态进行实时监控；并将检测结果通过可编程控制器发送给人机交换机进行显示，使得工程师能够实时掌握管式充液成形液压机的状态；同时，人机交互机可以通过可编程控制器向运动控制器发送控制指令，进而实现对管式充液成形液压机的动作控制。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的电路框图；
图2是本实用新型优选实施例中可编程控制器、人机交换机和运动控制器的网络连接示意图；
图3是本实用新型优选实施例中运动控制器与位置传感器的电路图；
图4是本实用新型优选实施例中可编程控制器与压力传感器的电路图；
图5是本实用新型优选实施例中运动控制器与高频响方向阀的电路图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1至图5，一种管式充液成形液压机的电气控制系统，所述管式充液成形液压机包括滑块和增压缸、两个水平缸、高频响方向阀；所述电气控制系统包括：
用于检测滑块位置、增压缸活塞位置、水平缸位置的多个位置传感器；
用于检测滑块下行压力、滑块回程压力、增压缸水压力、增压缸退回压力、水平缸顶出、水平缸退回压力的多个压力传感器；
用于控制高频响方向阀动作的运动控制器；所述运动控制器的I/O端口分别与每个位置传感器的输出信号端子电连接；
用于给运动控制器下方控制指令的可编程控制器；所述可编程控制器的I/O端口分别与每个压力传感器的输出信号端子电连接；
用于与可编程控制器进行数据交互的人机交换机；所述人机交换机、可编程控制器、运动控制器通过以太网依次连接。
在上述优选实施例中：
所述可编程控制器的型号为西门子ET200-SP。
所述运动控制器的型号为力士乐L65系列。
上述技术方案主要包括滑块和增压缸以及两个水平缸，还包括人机交换机、可编程控制器、运动控制器和高频响方向阀、压力传感器和位置传感器；位置传感器分别检测滑块位置、增压缸活塞位置、水平缸位置；压力传感器分别检测滑块下行和回程压力、增压缸水压力和退回压力、水平缸顶出和退回压力；人机交换机设有参数设定界面和液压机中滑块、增压缸和水平缸的实时显示界面；可编程控制器除接收电气操作面板的按钮信号外，还接收来自人机交换机的设定参数信号以及来自运动控制器的反馈信号，可编程控制器将经逻辑运算和数值转换后的信号传至运动控制器，由运动控制器将从可编程控制器接收后给到高频响方向阀。
上述优选实施例中的电气控制系统主要包括人机交换机、可编程控制器、运动控制器和传感器构成了一个电气控制系统。人机交换机中对于滑块、增压缸和水平缸相关参数的设置是电气控制系统的输入，方向阀的阀开口为电气控制系统的输出，其中位置传感器和压力传感器以及阀开口的反馈信号是作为运动控制器的输入信号的。
所述的电气控制系统中包括管式充液成形液压机的三种工作方式，即调整、手动和半自动模式。
所述的电气控制系统可根据不同的工作模式在人机交换机中设置相应的参数，包括设定目标压力值，目标位置值，目标速度和阀开口的参数。
所述的电气控制系统应保证液压机在压制过程中，增压缸的增压速度与水平缸的推进速度相匹配，以同时达到各自的目标值，使得压制过程稳定可靠，从而整个工艺变得更加具有稳定性和适应性。
所述滑块的压力传感器分别检测滑块有杆腔和无杆腔的压力，并将检测信号反馈输入至运动控制器。
所述滑块的位置传感器检测滑块的位置，并将检测信号反馈输入至运动控制器。
所述增压缸的压力传感器分别检测增压缸有杆腔和无杆腔的压力，并将检测信号反馈输入至运动控制器。
所述增压缸的位置传感器检测增压缸的位置，并将检测信号反馈输入至运动控制器。
所述水平缸的压力传感器分别检测水平缸有杆腔和无杆腔的压力，并将检测信号反馈输入至运动控制器。
所述水平缸的位置传感器检测水平缸的位置，并将检测信号反馈输入至运动控制器。
所述压力传感器是电流型，其范围值为4-20MA，根据电流值的大小成比例的关系计算出实际的压力值。
所述位置传感器是电流型，其范围值为4-20MA，根据电流值的大小成比例的关系计算出实际的位置值。
所述人机交换机采用目前技术比较成熟的wincc7.2软件制作。
所述运动控制器采用力士乐L65系列，设置在Indraworks中完成。
一种管式充液成形液压机的电气控制系统的设计有如下步骤：
可编程控制器与人机交换机的通讯采用Profinet通讯，将滑块、增压缸和水平缸的目标参数的变量和实际状态量与人机交换机相连接，同时还有从运动控制器传送到可编程控制器的阀开口的变量以及一些操作液压机的辅助变量，也需与人机交换机建立联系。
可编程控制器与运动控制器的通讯采用Profinet通讯，将滑块、增压缸和水平缸的动作输出信号以及电气操作面板的按钮信号传送到运动控制器中，而控制器将滑块、增压缸和水平缸的位置和压力的状态量以及方向阀阀开口的变量传到可编程控制器中。
需在Indraworks对滑块、增压缸和水平缸对应的轴做参数设置，这其中包括PID参数的设置。
根据人机交换机中显示各个阀的开关状态判断压机执行某个动作是否正确。
由于方向阀的阀开口值实时的反馈到运动控制器，并经以太网通讯后最终在人机交换机中显示，所以可根据人机交换机中阀开口的显示值判断方向阀的状态。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种管式充液成形液压机的电气控制系统，所述管式充液成形液压机包括滑块和增压缸、两个水平缸、高频响方向阀；其特征在于：所述电气控制系统至少包括：
用于检测滑块位置、增压缸活塞位置、水平缸位置的多个位置传感器；
用于检测滑块下行压力、滑块回程压力、增压缸水压力、增压缸退回压力、水平缸顶出、水平缸退回压力的多个压力传感器；
用于控制高频响方向阀动作的运动控制器；所述运动控制器的I/O端口分别与每个位置传感器的输出信号端子电连接；
用于给运动控制器下方控制指令的可编程控制器；所述可编程控制器的I/O端口分别与每个压力传感器的输出信号端子电连接；
用于与可编程控制器进行数据交互的人机交换机；所述人机交换机、可编程控制器、运动控制器通过以太网依次连接。
2.根据权利要求1所述的管式充液成形液压机的电气控制系统，其特征在于：所述可编程控制器的型号为西门子ET200-SP。
3.根据权利要求1或2所述的管式充液成形液压机的电气控制系统，其特征在于：所述运动控制器的型号为力士乐L65系列。
Priority Applications (1)
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| CN201720694389.3U CN206975435U (zh) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | 一种管式充液成形液压机的电气控制系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112664494A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 天津天锻航空科技有限公司 | 一种双作用充液成形液压机液压控制系统 |
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2017
- 2017-06-15 CN CN201720694389.3U patent/CN206975435U/zh active Active
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| CN112664494A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 天津天锻航空科技有限公司 | 一种双作用充液成形液压机液压控制系统 |
| CN112664494B (zh) * | 2020-12-04 | 2023-05-23 | 天津天锻航空科技有限公司 | 一种双作用充液成形液压机液压控制系统 |
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