[發明專利]凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環控制系統

有效

• 申請號: 201310474748.0
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103605312A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 譚亮
• 申請（專利權）人: 楚天科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明主要涉及醫藥、食品等包裝機械領域，特指一種凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環控制系統。

背景技術

凍干機是利用升華的原理進行干燥的一種設備，主要用于將灌裝在半壓塞西林瓶中溶劑為水的無菌產品凍干，并在出料前完成進料藥液的西林瓶的全壓塞。隨著制藥企業對藥品的無菌保證和自動化程度的要求的提高，以及2010年新版GMP的實施，凍干機進出料均采用全自動進出料系統，這需要一個能自動定位的凍干機板層與自動進出料系統相配合，以保證整個凍干過程無菌性、可重復性和可驗證性。目前凍干機的板層自動定位均采用液壓驅動，通過液壓電磁閥的開關來控制壓塞油缸的上升和下降，通過油缸內置傳感器的檢測來確定板層的位置；全壓塞動作是否完成僅僅依靠壓力開關判斷最終的壓力大小來確定。

但是，上述的控制裝置存在板層定位控制精度差，板層定位的偏差通常為2.5毫米左右。當板層定位的偏差大于2.5毫米后，會導致進出料時存在倒瓶等情況；因無法調節液壓壓力使得液壓電磁閥在打開和關閉的瞬時存在液壓沖擊，長時間使用后會導致油缸漏油及油缸下滑等問題；全壓塞時因無法控制壓力大小，壓力過大則易導致藥瓶碎裂，壓力過小則易導致藥瓶膠塞粘貼在板層上。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、控制精度高、響應速度快、壓塞的壓力大小可調的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環控制系統。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環控制系統，包括控制組件、伺服比例閥、伺服比例閥控制器、安裝在所述伺服比例閥上的位置檢測組件、壓力檢測組件和位移檢測組件；

所述壓力檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸的壓力信號；所述位移檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸的位移信號；所述位置檢測組件檢測伺服比例閥的實際開度信號；

所述控制組件根據壓力信號和位移信號計算出理想開度信號，并與控制組件內部存儲的定位開度信號相比較，得到給定開度信號；所述伺服比例閥控制器根據給定開度信號和實際開度信號輸出控制指令控制伺服比例閥的開度。

作為本發明的伺服閉環控制系統的進一步改進：

所述伺服比例閥安裝在凍干機板層壓塞油缸上。

所述壓力檢測組件為兩個且分別設置在凍干機板層壓塞油缸的兩端。

所述壓力檢測組件為壓力傳感器。

所述控制組件為可編程控制器。

所述位移檢測組件為位移傳感器。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、本發明的伺服閉環控制系統根據凍干機板層壓塞油缸的壓力信號和位移信號計算出理想開度信號，再與內部的定位開度信號比較，得出給定開度信號，伺服比例閥控制器根據伺服比例閥反饋的實際開度信號和輸入組件傳遞的給定開度信號，控制伺服比例閥的開度，從而控制凍干機板層壓塞油缸的動作。由于增加了壓力和位移的反饋信號，能夠實時的對凍干機板層壓塞油缸進行動態控制，能夠對全壓塞的壓力大小進行調節，避免因壓力大小不適而導致的藥瓶破碎及藥瓶膠塞粘貼在板層上的問題，同時也能保證凍干機板層壓塞油缸無抖動，啟動及停止的動作平緩，防止凍干機板層壓塞油缸的液壓電磁閥在開關時出現瞬時的液壓沖擊，長時間使用后導致漏油、缸體下滑的問題。另外在伺服比例閥上增加了反饋實際開度的位置檢測組件，將伺服比例閥的控制結果再返回至伺服比例閥控制器參與輸出控制，形成閉環控制，從而能夠實時修正控制結果，提高板層定位的控制精度，防止出現進出料的倒瓶情況。

2、本發明的伺服比例閥直接安裝在凍干機板層壓塞油缸上，提高了凍干機板層壓塞油缸動作的響應速度，使得板層定位更穩定、更精準，另外也能減少油路結構，減少漏油情況的發生。

附圖說明

圖1為本發明的控制系統在具體應用實例中的結構原理示意圖。

圖中標號說明：1、可編程控制器；2、凍干機板層壓塞油缸；21、壓力傳感器；22、位移傳感器；23、伺服比例閥；3、位置反饋器；4、伺服比例閥控制器；5、液壓油箱；6、液壓泵。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示，為本發明的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環控制系統的具體實施例，該伺服閉環控制系統包括控制組件、伺服比例閥23、伺服比例閥控制器4、安裝在伺服比例閥23上的位置檢測組件、安裝在凍干機板層壓塞油缸2上的壓力檢測組件和位移檢測組件；