压力机闭环控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种压力机闭环控制系统，属于压力机控制系统技术领域，主要特点是通过工业现场总线连接安装于相关运动部位的编码器，工业现场总线和ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ主站相连，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ主站和ＰＬＣ可编程逻辑控制器交换数据；触摸屏和办公室电脑采用以太网与ＰＬＣ可编程逻辑控制器相连组成闭环系统，在各软件程序的支持下，可以实时的反映出当前的机床的运行状态，通过闭环控制系统，可以大幅提高机床的安全性、配备自动化生产线接口、机床实时运行状态信息可以在触摸屏上以文字、流程图、示意图等方式显示便于理解，并根据机床设计参数对相关部位可以进行统计以便提醒用户定期维护，本发明专利技术可以显著的提高工作效率，便于管理者安排、统计工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压力机闭环控制系统，属于压力机控制系统技 术领域。
技术介绍
当前闭式压力机大多采用开环控制系统由可编程控制器PLC作主 控制器和一些反映机床特定状态的开关量输入点、 一些驱动动作的开 关量输出点构成，不具备机床实时运行状态反馈装置，即无实时反映 机床运行状态的检测控制系统，这对机床的安全可靠、自动化程度等 都有很大的影响。1) 、从安全角度来说，在物体的运动过程中，现有的开环控制系 统只能被动的根据安装在相应位置的检测机构检测信号作出相应的判 断， 一旦传动机构或者检测机构出现故障，结果很难预料，有时会引 发严重后果。如凸轮系统中传动链条断裂。2) 、从使用角度来说，机械运动位置的调整上，因为缺少跟机械 物体同步运动的检测装置，而只能采用人工手动控制，在效率和精度 上难以让人满意，也无法适应流水线作业的需要。往往很多部分的控 制系统有单独的控制器，主控制器无法实时采集、修改参数。如装模 高度自动调整。3) 、从故障修复日常维护角度来说，在大型闭式压力机流水线作 业，运行成本上是无法忍受长时间的修复、维护时间的，而传统的控 制系统因为检测机构的落后，无法准确的指出具体故障部分与原因， 需要大量的检查、测试工作。4) 、从管理角度来说，传统的控制系统只是单机作业，没有构成网络的接口和程序设计，对工作的安排、管理、统计，只能采用原始 的手工记录，不利于高效的办公室与现场直接对话的工作模式。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有压力机控制系统存在的上述种种不 足，提供可以实时反应出压力机的运行状态，实现对多台设备直接监 视、控制的一种压力机闭环控制系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的， 一种压力机闭环控制 系统，包括PLC可编程逻辑控制器，其特征是压力^l主电机通过增量型编码器的高速脉冲信号连接PLC可编程逻辑控制器的输入端，压力 机平衡缸、储气缸与气垫储气缸的气压通过比例阀精密控制，比例阀通过模拟量单元和PLC可编程逻辑控制器交换数据；主电机的变频器、和滑块传动轴柔性连接的盲孔型多圈绝对值编码器、和气垫传动轴柔 性连接的盲孔型多圈绝对值编码器、和曲轴传动轴柔性连接的盲孔型单圈绝对值编码器通过工业现场总线(DeviceNet)和DeviceNet主站 相连，DeviceNet主站和PLC可编程逻辑控制器交换数据；触摸屏和 办公室电脑采用以太网与PLC可编程逻辑控制器相连；所述系统软件 程序包括机床运行保障部分，DeviceNet主站单元部分，模具库参数 管理部分和机床运行状态、报警表部分。所述机床运行保障部分软件程序包括机床润滑控制；机床工作气压控制；机床吨位控制；机床定时维护和机床参数设置，气垫行程和模高的自动调整方法。所述DeviceNet主站单元部分软件程序包括主电机变频器控制；凸 轮角度参数控制；滑块高度参数控制；气垫高度参数控制和总线通讯 参数控制。所述模具库参数管理部分软件程序包括模具行程参数设置；对应 凸轮参数设置；滑块高度参数设置；气垫高度参数设置；平衡气缸参 数设置和气垫气缸参数设置。所述机床运行状态、报警表部分软件程序包括机床运行状态显示 表；标准动作条件流程图；历史当前警告显示表；定时维护时间显示 表和损耗部件计数显示表。本专利技术通过工业现场总线连接安装于相关运动部位的编码器，组 成闭环系统，在各软件程序的支持下，可以实时的反映出当前的机 床的运行状态。因采用闭环控制系统，具备驱动数据接口，可以很方 便的在触摸屏上输入所需要调整的参数。如电机转速高精度调整、任 意凸轮角度输出等；闭环系统中运用的工业现场总线技术，可以安全 快速的将多台设备连接在一起，并可实时监视、修改相关数据，从而 可以实现上位机直接监视控制任意一台设备。这可以使管理者更好的 安排工作计划、进行实时统计，并可使操作者快速的将机床调整到所 需工作状态。通过闭环控制系统，可以大幅提高机床的安全性、配备 自动化生产线接口、机床实时运行状态信息可以在触摸屏上以文字、 流程图、示意图等方式显示便于理解，并根据机床设计参数对相关部 位可以进行统计以便提醒用户定期维护。同时如果配备带模具数据库 的凸轮系统，可实现99组模具气垫行程、平衡缸气压、气垫气压、离 合器气压、滑块行程自动调整，可以显著的提高工作效率，便于管理 者安排、统计工作。附图说明图l为本专利技术网络框图2为本专利技术中的软件程序框图3为本专利技术中模具库参数管理部分模具行程参数设置软件程序；图4为本专利技术中模具库参数管理部分滑块高度参数设置软件程序。具体实施例方式结合附图和实施例进一步说明本专利技术，如图1所示，本专利技术包括压力机，压力机的PLC可编程逻辑控制器，触摸屏和办公室电脑，压力机主电机，压力机主电机速度反馈通过增量型编码器的高速脉冲信号连接PLC可编程逻辑控制器的输入端，压力禾几平衡缸、储气缸与气 垫储气缸的气压通过比例阀精密控制，比例阀通过模拟量单元和PLC 可编程逻辑控制器交换数据；主电机的变频器、和滑块传动轴柔性连 接的盲孔型多圈绝对值编码器、和气垫传动轴柔性连接的盲孔型多圈 绝对值编码器、和曲轴传动轴柔性连接的盲孔型单圈绝对值编码器通 过工业现场总线(DeviceNet)和DeviceNet主站相连，DeviceNet主 站和PLC可编程逻辑控制器交换数据；触摸屏和办公室电脑采用以太 网与PLC可编程逻辑控制器相连共享数据，通过上面数据的无缝连接， 能够实时监控机床的运行状态，确保机床运行在设计参数范围内，一 但出现超出设计参数范围内的异常情况，将报警在触摸屏和办公室电 脑上显示故障信息。如图2所示，系统软件程序包括机床运行保障部分，DeviceNet主 站单元部分，模具库参数管理部分和机床运行状态、报警表部分；机 床运行保障部分软件程序包括机床润滑控制，机床气压控制，机床吨 位控制，机床定时维护和机床参数设置；DeviceNet主站单元部分软件 程序包括主电机变频器控制，凸轮角度参数控制，滑块高度参数控制， 气垫高度参数控制和总线通讯参数控制；模具库参数管理部分软件程 序包括模具行程参数设置，对应凸轮参数设置，滑块高度参数设置， 气垫高度参数设置，平衡气缸参数设置和气垫气缸参数设置；机床运 行状态、报警表部分软件程序包括机床运行状态显示表，标准动作条 件流程图，历史当前警告显示表，定时维护时间显示表和损耗部件计 数显示表。图3、图4分别为模具库参数管理部分模具行程参数设置、滑块高 度参数设置软件程序。本系统由上述四大模块组成。具体的实现方法为-1) 机床行程次数通过HMI(触摸屏)设定，按照机床设计的传动比， 经DeviceNet将醒I数据发送到UB(变频器)，驱动变频器，同时由 安装在电机轴上的增量编码器将实际转速反馈给PLC,然后PLC通过 运算，从而实现自动调整，而凸轮编码器来检测机床行程次数，并可 做进一步微调，从而实现了 PID回路中的粗调和微调，能将机床行程 数精确的按照设置的行程平缓运行，并具备"速差过大"保护功能。2) 滑块/气垫高度通过HMI来设定一个预定高度，根据实际的传动 比，经PLC运算，实时通过滑块高度编码器的输出数值来实现自动调 整，具体程序流程图请看图4。3) 模具库控制，模具对应的各种参数，如滑块高度、气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力机闭环控制系统，包括ＰＬＣ可编程逻辑控制器，其特征是压力机主电机通过增量型编码器的高速脉冲信号连接ＰＬＣ可编程逻辑控制器的高速计数输入端，压力机平衡缸、储气缸与气垫储气缸的气压通过比例阀精密控制，比例阀通过模拟量单元和ＰＬＣ可编程逻辑控制器交换数据；主电机的变频器、和滑块传动轴柔性连接的盲孔型多圈绝对值编码器、和气垫传动轴柔性连接的盲孔型多圈绝对值编码器、和曲轴传动轴柔性连接的盲孔型单圈绝对值编码器通过工业现场总线（ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ）和ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ主站相连，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ主站和ＰＬＣ可编程逻辑控制器交换数据；触摸屏和办公室电脑采用以太网与ＰＬＣ可编程逻辑控制器相连；所述系统软件程序包括机床运行保障部分，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ主站单元部分，模具库参数管理部分和机床运行状态、报警表部分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杭勇，吴凤娟，
申请(专利权)人：江苏扬力集团有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]