[發明專利]一種節能液壓機控制裝置

無效

• 申請號: 200610016176.1
• 申請日: 2006-10-19
• 公開（公告）號: CN101164767A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 牛金龍
• 申請（專利權）人: 天津市天鍛壓力機有限公司
• 主分類號: B30B15/16
• 分類號: B30B15/16
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司
• 代理人: 李鳳

技術領域

本發明屬于液壓機技術領域，特別是涉及一種節能液壓機控制裝置。

背景技術

目前，傳統拉伸液壓機在工作過程中沒有對油的循環充分利用控制裝置，導致能量的損失，使壓機性能沒有充分發揮?，F有的液壓機拉伸時，液壓墊是在滑塊的壓力下被迫下落，這樣勢必造成溢流，使能量流失從而導致能量浪費造成系統發熱和噪聲，并使故障率升高。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題，提供了一種節能液壓機控制裝置。

本發明的目的是提供一種滑塊與液壓墊快速反應、快速執行的高效率、高精度、高自動化、安全穩定、具有節能效果的液壓機控制裝置。

本發明采用觸摸屏人機界面(HMI)作為管理層，可方便地實現人機對話，幫助操作者了解生產線的工作狀態，以達到控制方式簡易化的目的。采用可編程控制器(PLC)作為控制器，根據檢測元件(各種傳感器)的反饋信號，應用程序控制執行元件(電磁鐵及比例溢流閥)作出相應的動作。

物理層是命令的具體執行部分，分為兩部分：檢測機構和執行機構。檢測機構分以下功能：

1.通過溫度傳感器，將生產線液壓泵的油溫反饋給PLC溫度傳感器模塊。

2.通過壓力傳感器，將滑塊和液壓墊的壓力反饋給PLC模擬量輸入模塊。

3.通過位移傳感器，將滑塊位置和液壓墊位置反饋給PLC模塊量輸入模塊。

4.光電保護，為防止人誤入工作區引起事故而設，提高生產線的安全性。

執行機構主要有：

1.電磁鐵：控制相應油路的通斷以及油路的換向。

2.比例電磁鐵：控制溢流閥的閥芯的開度，以實現對滑塊壓力的控制。

控制層PLC，通過對外部各種信號的檢測，經過PLC程序運算，以指令形式把運算結果輸出給執行機構。

管理層為觸摸屏，通過PROFIBUS總線與PLC連接。觸摸屏上可以顯示物理層各元件的工作狀態，可設定生產線的壓機控制點(如位置發訊點和壓力發訊點)，顯示PLC內部的工作狀態以及錯誤信息，在生產線有異常故障時顯示生產線異常原因并提供解決方法，可以存儲需要經常更換的模具參數，記錄生產線的有關工作數據信息(如主沖頭的下行速度、壓力，以及工作臺的移動速度、位置等等)。通過PLC檢測電阻式直線位移尺獲得滑塊和液壓墊的位置，通過安全光幕信號檢測壓機安全工作條件，通過各種繼電器和其他開關量向PLC提供的輸入信號執行相應的動作，通過對壓力傳感器和熱電阻的信號采集獲取壓機壓力信號和油溫信息以判斷壓機的健康狀況以便采取相應的保護措施。

該系統的大腦-PLC為西門子S7-300，其結構由電源模塊，數字輸入模塊、數字輸出模塊，模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊，及位置檢測記數模塊等組成。

本裝置電氣系統采用多種方式對壓機參數的采樣時間和執行時間進行了優化，使PLC能夠快速捕捉信息、執行程序，響應輸出。電氣系統通過PLC外部線路連接和PLC內部程序輸出形式的改變縮短了PLC采樣時間和輸出時間從而能夠有效優化整個壓機系統。使本系統具有節能、快速的特點。

本系統改進了傳統液壓電氣控制電路和PLC輸出方式。傳統的液壓電氣控制很容易忽略模擬量檢測和電磁鐵快速執行的時間，對于四路模擬量輸入電路接線時不考慮其模塊內部累加器的個數。西門子多模擬量輸入的模塊往往采用少于模擬量輸入通道的個數的累加器單元交替計算各通道的模擬值，由此便會產生模擬量采集的延遲。通過外部線路改造能夠有效地解決了八通道模擬量輸入延遲的問題(從46ms減少到10sm)。

西門子PLC在一個程序循環掃描過程中，將程序運算得到的輸出值寫入輸出過程映像表中。在下一個OB1循環掃描開始時，CPU將這些數值傳遞到輸出模塊。這樣若用傳統輸出方式以位開關形式輸出給映像表勢必造成輸出的延遲。本系統改常規輸出方式為直接輸出給輸出模塊的形式有效縮短了輸出時間，并減少了PLC程序段落縮短了掃描時間，使執行元件能夠快速響應并執行。