CN212733991U - 一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，包括水平锻造单元和垂直锤头锻造单元，还包括PLC控制系统，水平锻造单元包括左锤头锻造单元和右锤头锻造单元，左锤头锻造单元和右锤头锻造单元对称安装在机架框架的水平中心线上，左锤头锻造单元和右锤头锻造单元均通过管线连通液压泵站，PLC控制系统电连接有HMI人机界面，垂直锤头锻造单元、左锤头锻造单元和右锤头锻造单元均与PLC控制系统电信号连接。本实用新型在多向模锻水平锻造过程中实时动态闭环调节比例方向阀和伺服比例阀适应值，保证左锤头和右锤头快速前进和加压运行的的稳定性、准确性，大幅提高大型多向模锻液压机水平锻造自动控制的智能化水平。

Description

一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统

技术领域

本实用新型属于锻造液压机的自动化控制技术领域，具体涉及一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统。

背景技术

随着航空航天业的迅速发展，对其制造用复杂结构件的整体性能也提出更高的要求，需要大型模锻压机实现多方向加载成型，在垂直锻造的同时能够进行水平锻造。

现有的大型模锻液压机水平锻造多是通过人工经验指令控制尝试进行水平锻造模具对中位置操作以及加压模锻成型压力控制等操作，特别是对于水平非对称锻造时，存在着操作繁琐、工艺连续性不高、生产效率过低等不足之处，准确性和稳定性不高，并且容易对机械本体造成损害，其水平锻造控制自适应能力和自动化程度相对较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，包括水平锻造单元和垂直锤头锻造单元，还包括PLC控制系统，所述水平锻造单元包括左锤头锻造单元和右锤头锻造单元，所述左锤头锻造单元和右锤头锻造单元对称安装在机架框架的水平中心线上，所述垂直锤头锻造单元位于水平中心线的中垂线上，所述左锤头锻造单元和右锤头锻造单元之间为模具，所述垂直锤头锻造单元位于模具上方；

所述左锤头锻造单元和右锤头锻造单元均通过管线连通液压泵站，所述PLC控制系统电连接有HMI人机界面，所述垂直锤头锻造单元、左锤头锻造单元和右锤头锻造单元均与PLC控制系统电信号连接。

所述左锤头锻造单元包括左锤头和左液压装置，所述左锤头与左液压装置连接，所述左液压装置通过管线与液压泵站连通，所述管线上安装有液压传感器和阀门，所述左液压装置上安装有左位移传感器，所述液压传感器、左位移传感器和阀门均与PLC控制系统电信号连接。

所述HMI人机界面储存有模具模型，以及根据毛坯材料类型对应模具下左锤头锻造单元和右锤头锻造单元对中位值或压力设定值和该模具下毛坯材料成型的压力值及保压时间。

还包括充液装置，所述左锤头锻造单元和右锤头锻造单元分别通过左充液阀和右充液阀与充液装置连通。

所述PLC控制系统包括PLC控制器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。

所述左液压装置包括左主缸和两个左侧缸，所述两个左侧缸对称设于左主缸的两侧，所述左主缸为柱塞缸，所述两个左侧缸为活塞缸，所述左主缸通过左主缸伺服比例阀和管线与液压泵站连通，所述管线上设有左主缸压力传感器，所述两个左侧缸通过左侧缸比例方向阀和管线与液压泵站连通，该管线上设有左侧缸压力传感器；

左侧缸的活动端连接有左固定梁，所述左主缸柱塞一端连接左锤头，另一端连接有左活动梁，所述左侧缸的缸体固连有左固定梁上，所述左侧缸的活塞杆固定在左活动梁上，所述左主缸的缸体镶嵌在左固定梁内，所述左主缸连通有充液装置，所述左位移传感器两端分别在固定梁和活动梁上，所述左主缸伺服比例阀106和左侧缸比例方向阀均与PLC控制系统电信号连接。

所述充液装置包括充液罐，所述充液罐与左主缸通过左充液阀连通，所述充液罐上安装有翻柱式磁浮子液位传感器和压力传感器；

所述左液压装置通过管线和左充液阀连通液压泵站，所述左充液阀上安装有左检测开关一和左检测开关二，所述翻柱式磁浮子液位传感器、压力传感器、左检测开关一和左检测开关二均与PLC控制系统电信号连接。

所述充液罐上安装有安全阀。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的这种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，通过PLC控制系统根据模具的模型参数来确定左锤头和右锤头的行走对中值以及毛坯保压值参数，同时压力差保护防止模具侧翻等情况发生。在多向模锻水平锻造过程中实时动态闭环调节比例方向阀和伺服比例阀适应值，保证左锤头和右锤头快速前进和加压运行的的稳定性、准确性，大幅提高大型多向模锻液压机水平锻造自动控制的智能化水平。

与现有技术相比，该实用新型设计合理，工艺优良，智能化和自适应程度高，提高了大型多向锻造液压机的生产效率、工艺的连续性以及产品的性能质量，大幅减低了人工和生产成本。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式示意图；

图2是本实用新型一种实施方式俯视图；

图3是本实用新型的控制流程图。

图中：

附图标记说明：

1、左锤头锻造单元；2、右锤头锻造单元；3、充液罐；4、PLC控制系统；5、HMI人机界面；6、模具；7、垂直锤头锻造单元；101、左锤头；102、左位移传感器；103、左主缸；104、左主缸柱塞；105、左主缸压力传感器；106、左主缸伺服比例阀；107、左充液阀；108、左侧缸；109、左侧缸活塞；110、左侧缸压力传感器；111、左侧缸比例方向阀；112、左固定梁；113、左活动梁；114、左检测开关一；115、左检测开关二；201、右锤头；202、右位移传感器；203、右主缸；204、右主缸柱塞；205、右主缸压力传感器；206、右主缸伺服比例阀；207、右充液阀；208、右侧缸；209、右侧缸活塞；210、右侧缸压力传感器；211、右侧缸比例方向阀；212、右固定梁；213、右活动梁；214、右检测开关一；215、右检测开关二；301、压力传感器；302、液位传感器；303、安全阀。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

需说明的是，在本实用新型中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统的上、下、左、右。

现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，包括水平锻造单元和垂直锤头锻造单元7，还包括PLC控制系统4，所述水平锻造单元包括左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2，所述左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2对称安装在机架框架的水平中心线上，所述垂直锤头锻造单元7位于水平中心线的中垂线上，所述左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2之间为模具6，所述垂直锤头锻造单元7位于模具6上方；

所述左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2均通过管线连通液压泵站，所述PLC控制系统4电连接有HMI人机界面5，所述垂直锤头锻造单元7、左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2均与PLC控制系统4电信号连接。

工作过程：

通过HMI人机界面5选择本次模锻锻压的模具6模型类型以及毛坯材料类型，PLC控制系统4根据所选类型自动筛选出该模具6下左锤头101和右锤头201的对中位置L_左、L_右以及该毛坯成型的压力值P和保压时间T，然后左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2进行位置对中，之后通过液压泵站对左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2加压，实现毛坯材料的锻造。

本实用新型通过PLC控制系统4根据模具6不同毛坯成型的变化，实时动态闭环控制当前水平锻造左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2的对中位置设定以及毛坯成型时加压压力值，使左锤头101和右锤头201在整个水平锻造过程中同步前进，同时压力差保护防止模具6侧翻等情况发生，保证左锤头101和右锤头201快速前进和加压运行的的稳定性、准确性，大幅提高大型多向模锻液压机水平锻造自动控制的智能化水平。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，所述左锤头锻造单元1包括左锤头101和左液压装置，所述左锤头101与左液压装置连接，所述左液压装置通过管线与液压泵站连通，所述管线上安装有液压传感器和阀门，所述左液压装置上安装有左位移传感器102，所述液压传感器、左位移传感器102和阀门均与PLC控制系统4电信号连接。

右锤头锻造单元2与左锤头锻造单元1结构相同，左锤头101通过左液压装置推动进行往复运动，右锤头201通过右液压装置推动进行往复运动，在垂直锤头锻造单元7的压力下，对左锤头101和右锤头201加压，将毛坯材料在模具6内锻造成型。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，所述HMI人机界面5储存有模具6模型，以及根据毛坯材料类型对应模具6下左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2对中位值或压力设定值和该模具6下毛坯材料成型的压力值及保压时间。

多向模锻加压成型自动锻造开始前，首先在HMI人机界面5选择本次模锻锻压的模具6模型类型以及毛坯材料类型，由于HMI人机界面5与PLC控制器通过TCP/IP通讯进行数据交互，因此PLC控制系统4根据所选类型自动筛选出该模具6下左锤头101和右锤头201的对中位置L_左、L_右以及该毛坯成型的压力值P和保压时间T，然后在锻造过程中，PLC控制系统4将左锤头101和右锤头201位置参数反馈到两个锤头位移的控制中。

实施例4：

在实施例1或2或3的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，还包括充液装置，所述左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2分别通过左充液阀107和右充液阀207与充液装置连通。

在左锤头101和右锤头201对中过程中，左充液阀107和右充液阀207打开，使充液装置与左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2分别通过左充液阀107和右充液阀207连通；在左锤头101和右锤头201加压过程中，通过液压泵站对左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2加压。

实施例5：

在实施例1或2或3的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，所述PLC控制系统4包括PLC控制器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。

PLC控制器通过TCP/IP以太网通讯方式将各个部分串联成一个网络并数据共享。左位移传感器102的反馈信号为4~20ma电流信号，模拟量输入模块分别将其模拟信号转换为数字信号并传送给PLC控制器。

实施例6：

在实施例2或3或4或5的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，所述左液压装置包括左主缸103和两个左侧缸108，所述两个左侧缸108对称设于左主缸103的两侧，所述左主缸103为柱塞缸，所述两个左侧缸108为活塞缸，所述左主缸103通过左主缸伺服比例阀106和管线与液压泵站连通，所述管线上设有左主缸压力传感器105，所述两个左侧缸108通过左侧缸比例方向阀111和管线与液压泵站连通，该管线上设有左侧缸压力传感器110；

左侧缸108的活动端连接有左固定梁112，所述左主缸柱塞104一端连接左锤头101，另一端连接有左活动梁113，所述左侧缸108的缸体固连有左固定梁112上，所述左侧缸108的活塞杆固定在左活动梁113上，所述左主缸103的缸体镶嵌在左固定梁112内，所述左主缸103连通有充液装置，所述左位移传感器102两端分别在固定梁和活动梁上，所述左主缸伺服比例阀106和左侧缸比例方向阀111均与PLC控制系统4电信号连接。

如图1和图2所示，两个左侧缸108为活塞缸位于左主缸103两侧，左侧缸活塞109杆与左活动梁113相连，左侧缸108通过管线与液压泵站的供油口连通，管线上有左侧缸比例方向阀111和左侧缸压力传感器110。左液压装置与右液压装置结构及组成相同。

在加压状态时，左主缸103和右主缸203通过左伺服比例阀和右伺服比例阀与液压泵站相连，左主缸103和右主缸203同时进入加压状态，在此过程中，PLC控制器实时监测左位移传感器102、右位移传感器202的数值变化，再实时调节左、右伺服比例阀的开口响应变化以保证左锤头101和右锤头201同步前进。

实施例7：

在实施例6的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，所述充液装置包括充液罐3，所述充液罐3与左主缸103通过左充液阀107连通，所述充液罐3上安装有翻柱式磁浮子液位传感器302和压力传感器301；

所述左液压装置通过管线和左充液阀107连通液压泵站，所述左充液阀107上安装有左检测开关一114和左检测开关二115，所述翻柱式磁浮子液位传感器302、压力传感器301、左检测开关一114和左检测开关二115均与PLC控制系统4电信号连接。

所述充液罐3上安装有安全阀303。

充液装置用于满足水平主缸（左主缸103和右主缸203）在空程前进和回程时充、排液要求。充液罐3优选的设计工作压力为1.6MPa，优选的工作介质为氮气。充液罐3上的翻柱式磁浮子液位传感器302和压力传感器301用于对充液罐3液位以及压力值进行实时监控，并安装有安全阀303用于充液罐3压力保护。

检测开关一和检测开关二分别用于检测充液阀的开和闭，并发送信号给PLC控制系统4，当检测开关一发送打开信号给PLC控制系统4时，充液罐3与水平主缸连通，当检测开关二发送关闭信号给PLC控制系统4时，液压泵站与水平主缸连通，即充液阀为水平主缸与液压泵站和充液罐3连通的切换装置。

检测开关一和检测开关二的信号反馈给PLC控制系统4中的数字量输入模块来完成。翻柱式磁浮子液位传感器302、压力传感器301的反馈信号均为4~20ma电流信号，模拟量输入模块分别将其模拟信号转换为数字信号并传送给PLC控制器。左主缸伺服比例阀106、左侧缸比例方向阀111的输出给定由PLC控制系统4中的数字量输出模块来完成。

实施例8：

本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，包括PLC控制系统4、HMI人机界面5、锤头锻造单元和充液装置。

HMI人机界面5与PLC控制器均通过TCP/IP通讯进行数据交互。HMI人机界面5储存有模具6模型，以及根据毛坯材料类型对应模具6下左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2对中位值或压力设定值和该模具6下毛坯材料成型的压力值及保压时间。

锤头锻造单元包括水平锻造单元和垂直锤头锻造单元7，水平锻造单元包括左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2，左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2对称安装在机架框架的水平中心线上，垂直锤头锻造单元7位于水平中心线的中垂线上，左锤头锻造单元1和右锤头锻造单元2之间为模具6，垂直锤头锻造单元7位于模具6上方。

如图1所示，左锤头锻造单元1包括左锤头101、左主缸103和两个左侧缸108，两个左侧缸108对称设于左主缸103的两侧，左主缸103为柱塞缸，两个左侧缸108为活塞缸，左侧缸108的活动端连接有左固定梁112，左主缸103的柱塞一端连接左锤头101，另一端连接有左活动梁113，左侧缸108的缸体固连有左固定梁112上，左侧缸108的活塞杆固定在左活动梁113上，左主缸103的缸体镶嵌在左固定梁112内。左主缸103通过左主缸伺服比例阀106和管线与液压泵站连通，管线上设有左主缸压力传感器105，两个左侧缸108通过左侧缸比例方向阀111和管线与液压泵站连通，该管线上设有左侧缸压力传感器110；在左固定梁112与左活动梁113之间安装有左位移传感器102，该位移传感器为磁致伸缩位移传感器两端分别在左固定梁112和左活动梁113上并实时检测和记录左锤头101当前位置并以左活动梁113后极限位为零点。

右锤头锻造单元2包括右锤头201、右主缸203和两个右侧缸208，两个右侧缸208对称设于右主缸203的两侧，右主缸203为柱塞缸，两个右侧缸208为活塞缸，右侧缸208的活动端连接有右固定梁212，右主缸柱塞204一端连接右锤头201，另一端连接有右活动梁213，右侧缸208的缸体固连有右固定梁212上，右侧缸活塞209杆固定在右活动梁213上，右主缸203的缸体镶嵌在右固定梁212内。右主缸203通过右主缸伺服比例阀206和管线与液压泵站连通，管线上设有右主缸压力传感器205，两个右侧缸208通过右侧缸比例方向阀211和管线与液压泵站连通，该管线上设有右侧缸压力传感器210；在右固定梁212与右活动梁213之间安装有右位移传感器202，该位移传感器为磁致伸缩位移传感器两端分别在右固定梁212和右活动梁213上并实时检测和记录右锤头201当前位置并以右活动梁213后极限位为零点。

充液装置包括充液罐3，充液罐3上安装有翻柱式磁浮子液位传感器302和压力传感器301，用于对充液罐3液位以及压力值进行实时监控，并安装有安全阀303用于充液罐3压力保护。

左主缸103和右主缸203分别通过左充液阀107和右充液阀207与充液罐3连通，左充液阀107上安装有左检测开关一114和左检测开关二115，右充液阀207上安装有右检测开关一214和右检测开关二215；左主缸伺服比例阀106、左侧缸比例方向阀111、左主缸压力传感器105、左侧缸压力传感器110、左位移传感器102、右主缸伺服比例阀206、右侧缸比例方向阀211、右主缸压力传感器205、右侧缸压力传感器210、右位移传感器202、翻柱式磁浮子液位传感器302、压力传感器301、左检测开关一114、左检测开关二115、右检测开关一214和右检测开关二215均与PLC控制系统4电信号连接。

右充液阀207在右检测开关二215发送关闭信号给PLC控制系统4时，右主缸203通过管线与液压泵站的供油口连通，PLC控制系统4控制右主缸伺服比例阀206开口响应从而控制液压油进入右主缸203进行右锤头201加压动作，右充液阀207在右充液阀207的右检测开关一214发送打开信号时，右主缸203能够通过管线与充液罐3连通从而可以进行右主缸203的补液动作，避免右主缸203空抽。左充液阀107与左主缸103、液压泵站的连通及断开过程与上述右部分的相同。

锤头锻造单元通过PLC控制系统4实时闭环控制比例方向阀（包括右侧缸比例方向阀211和左侧缸比例方向阀111）开口响应从而控制液压油进出两个左侧缸108、两个右侧缸208分别带动左锤头101和右锤头201做前进回程往复运动。

左锤头101、右锤头201均由PLC控制系统4分别通过控制左主缸伺服比例阀106、右主缸伺服比例阀206开口度变化从而控制左主缸103、右主缸203伸缩带动其加压运行，左位移传感器102右位移传感器202用于实时监测左锤头101、右锤头201的位移变化，通过PLC控制系统4控制左锤头101、右锤头201同步前进。

实施例9：

本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制方法，采用大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，包括以下步骤：

步骤1）通过HMI人机界面5选择本次模锻锻压的模具6模型以及毛坯材料类型，PLC控制系统4根据所选类型自动筛选出该模具6下左锤头锻造单元1的左锤头101和右锤头锻造单元2的右锤头201的对中位置L_左、L_右以及该毛坯成型的压力值P和保压时间T；

步骤2）PLC控制系统4检测到左充液阀107的左检测开关一114和右充液阀207的右检测开关一214的打开信号后，同时发送信号给左侧缸比例方向阀111和右侧缸比例方向阀211，使左锤头锻造单元1的左侧缸108和右锤头锻造单元2的右侧缸208进液，分别带动左活动梁113和右活动梁213并推动左锤头101和右锤头201快速前进对中；

在快速对中过程中，左主缸103和右主缸203分别通过左充液阀107和右充液阀207与充液罐3连通，使左主缸103和右主缸203均处于补液状态；

步骤3）PLC控制系统4实时检测左位移传感器102的值L₁≥L_左 和右位移传感器202的值L₂，当L₁≥L_左且L₂≥L时，左充液阀107和右充液阀207关闭；

步骤4）PLC控制系统4控制垂直锤头锻造单元7的压力值在300bar以上，并打开左主缸伺服比例阀106和右主缸伺服比例阀206，使左主缸103和右主缸203与液压泵站连通，左主缸103和右主缸203同时进入加压状态；

步骤5）PLC控制系统4实时监测左主缸压力传感器105的值P₁和右主缸压力传感器205的值P₂，当P₁≥P且P₂≥P时，加压停止，左主缸103和右主缸203同时进入保压状态；

步骤6）保压时间T后，左充液阀107和右充液阀207重新打开，左主缸103和右主缸203进行泄压，使液压油进入充液罐3，之后左侧缸108和右侧缸208进液分别带动左锤头101和右锤头201快速回程至原点位，自动水平锻造循环完成。

实施例10：

在实施例9的基础上，本实施例提供了一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制方法，首先在HMI人机界面5选择本次模锻锻压的模具6模型类型以及毛坯材料类型，PLC控制系统4根据所选类型自动筛选出该模具6下左锤头101和右锤头201的对中位置L_左、L_右以及该毛坯成型的压力值P和保压时间T； 进一步的PLC控制器将左锤头101和右锤头201位置参数反馈到锤头的位移的控制中，本次多向模锻加压成型自动锻造开始。

PLC控制系统4检测到左充液阀107检测开关一、右充液阀207检测开关一信号，左主缸103和右主缸203分别通过左充液阀107、右充液阀207与充液罐3连接，保证在快速前进对中过程中左主缸103、右主缸203始终能够进入补液状态，左侧缸108和右侧缸208大腔开始进液带动活动梁并推动左锤头101、右锤头201快速前进，在快速对中过程中，PLC控制器实时监测左位移传感器102和右位移传感器202的数值变化，再实时调节左比例方向阀和右比例方向阀的开口变化以保证左锤头101和右锤头201的同步前进，进一步的PLC控制器实时检测到左位移传感器102的值L₁≥L_左 以及右位移传感器202的值L₂≥L_右 ，进一步的垂直锻造进入加压状态，优选的垂直压力值应该在300bar以上以保证模具6稳定，进一步的左充液阀107和右充液阀207关闭，进一步的左主缸103和右主缸203通过左伺服比例阀和右伺服比例阀与液压泵站相连，左主缸103和右主缸203同时进入加压状态，左侧缸108和右侧缸208进入补液状态。进一步的PLC控制器实时监测左位移传感器102、右位移传感器202的数值变化，再实时调节左伺服比例阀、右伺服比例阀的开口响应变化以保证左锤头101和右锤头201同步前进，进一步的PLC控制器实时检测到左主缸压力传感器105的值P₁≥P以及右主缸压力传感器205的值P₂≥P ，锤头加压停止，左主缸103和右主缸203同时进入保压状态，进一步保压时间T后，左充液阀107和右充液阀207重新打开，左主缸103和右主缸203泄压完成，进一步的左侧缸108和右侧缸208小腔进液带动锤头快速回程至原点位，自动水平锻造循环完成。

在多向模锻水平锻造锤头快速前进和加压过程中，PLC控制系统4实时监控左侧缸108和右侧缸208的压力差以及左主缸103和右主缸203的压力差以保证锻造过程中左、右锻造单元压力差在合理的范围内以保证机械设备和模具6的安全防止损坏。

在快速对中过程中，PLC控制系统4实时监测左位移传感器102和右位移传感器202的数值变化，并实时调节左比例方向阀和右比例方向阀的开口，使左锤头101和右锤头201同步前进。

如图3所示，在快速对中过程中，PLC控制系统4实时监测左侧缸108前进时所对应的左锤头101位置，当判断右锤头201实时同步跟随不在跟随误差范围内时，PLC控制系统4实时调整右侧缸比例方向阀211开口响应，使左锤头101和右锤头201同步。

在加压过程中，PLC控制系统4实时监测左位移传感器102和右位移传感器202的数值变化，并实时调节左主缸伺服比例阀106、右主缸伺服比例阀206的开口使左锤头101和右锤头201同步前进。

如图3所示，在加压过程中，PLC控制系统4实时监测左主缸103前进时所对应的左锤头101位置，当判断右锤头201实时同步跟随不在跟随误差范围内时，PLC控制系统4实时调整右主缸伺服比例阀206开口响应，使左锤头101和右锤头201同步加压。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，包括水平锻造单元和垂直锤头锻造单元（7），其特征在于：还包括PLC控制系统（4），所述水平锻造单元包括左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2），所述左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2）对称安装在机架框架的水平中心线上，所述垂直锤头锻造单元（7）位于水平中心线的中垂线上，所述左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2）之间为模具（6），所述垂直锤头锻造单元（7）位于模具（6）上方；

所述左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2）均通过管线连通液压泵站，所述PLC控制系统（4）电连接有HMI人机界面（5），所述垂直锤头锻造单元（7）、左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2）均与PLC控制系统（4）电信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：所述左锤头锻造单元（1）包括左锤头（101）和左液压装置，所述左锤头（101）与左液压装置连接，所述左液压装置通过管线与液压泵站连通，所述管线上安装有液压传感器和阀门，所述左液压装置上安装有左位移传感器（102），所述液压传感器、左位移传感器（102）和阀门均与PLC控制系统（4）电信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：所述HMI人机界面（5）储存有模具（6）模型，以及根据毛坯材料类型对应模具（6）下左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2）对中位值或压力设定值和该模具（6）下毛坯材料成型的压力值及保压时间。

4.根据权利要求1所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：还包括充液装置，所述左锤头锻造单元（1）和右锤头锻造单元（2）分别通过左充液阀（107）和右充液阀（207）与充液装置连通。

5.根据权利要求1所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：所述PLC控制系统（4）包括PLC控制器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块。

6.根据权利要求2所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：所述左液压装置包括左主缸（103）和两个左侧缸（108），所述两个左侧缸（108）对称设于左主缸（103）的两侧，所述左主缸（103）为柱塞缸，所述两个左侧缸（108）为活塞缸，所述左主缸（103）通过左主缸伺服比例阀（106）和管线与液压泵站连通，所述管线上设有左主缸压力传感器（105），所述两个左侧缸（108）通过左侧缸比例方向阀（111）和管线与液压泵站连通，该管线上设有左侧缸压力传感器（110）；

左侧缸（108）的活动端连接有左固定梁（112），左主缸柱塞（104）一端连接左锤头（101），另一端连接有左活动梁（113），所述左侧缸（108）的缸体固连有左固定梁（112）上，所述左侧缸（108）的活塞杆固定在左活动梁（113）上，所述左主缸（103）的缸体镶嵌在左固定梁（112）内，所述左主缸（103）连通有充液装置，所述左位移传感器（102）两端分别在固定梁和活动梁上，所述左主缸伺服比例阀（106）和左侧缸比例方向阀（111）均与PLC控制系统（4）电信号连接。

7.根据权利要求6所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：所述充液装置包括充液罐（3），所述充液罐（3）与左主缸（103）通过左充液阀（107）连通，所述充液罐（3）上安装有翻柱式磁浮子液位传感器（302）和压力传感器（301）；

所述左液压装置通过管线和左充液阀（107）连通液压泵站，所述左充液阀（107）上安装有左检测开关一（114）和左检测开关二（115），所述翻柱式磁浮子液位传感器（302）、压力传感器（301）、左检测开关一（114）和左检测开关二（115）均与PLC控制系统（4）电信号连接。

8.根据权利要求7所述的一种大型多向模锻液压机水平锻造协同控制系统，其特征在于：所述充液罐（3）上安装有安全阀（303）。

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