[發明專利]一種萬噸等溫鍛造電液伺服控制系統

在審

• 申請號: 201610730623.3
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107774855A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 胡松華
• 申請（專利權）人: 胡松華
• 主分類號: B21J9/20
• 分類號: B21J9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種萬噸等溫鍛造電液伺服控制系統，適用于機械領域。

背景技術

萬噸等溫鍛造液壓機主要滿足了大型模鍛件坯料的棒料徽粗、沖孔、制坯、預成型、校正等工序。實現了大型航天航空鍛件的一次成型。加工對象主要是高溫合金、欽合金等難變形合金，材料的塑性差，變形抗力大，鍛造溫度范圍窄，變形速率要求嚴格。因此該液壓機的電液伺服控制系統的設計制造需要滿足工藝滑塊運動速度及位置的控制精度的特殊要求，其監控系統能夠直觀反應系統的運行狀態。

發明內容

本發明提出了一種萬噸等溫鍛造電液伺服控制系統，利用在雙向力偶上可有效調平保證滑塊與工作臺的平行度的要求，起到抗偏載的目的。

本發明所采用的技術方案是。

所述電液伺服系統在硬件選擇上使用，控制器作為主控單元并以用西門子S7-400PLC輔助其工作，兩控制器通過Profibus-DP總線交換信息。

所述電液伺服系統中Trio控制器作為核心控制元件，采用32-bit120MHz~150MHz的最新微處理技術，溶合了最新的控制理論及其網絡技術控制。

所述直線式位移傳感器和壓力傳感器作為主要輸入元件，液壓系統中力士樂A4VS0系列比例泵和DBETE系列比例流量伺服閥作為流量控制的執行元件，工控提供人機交互界面，便于監控和操作。

所述閉環調速控制系統采用PID控制算法控制滑塊的速度，在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節，PID控制器結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。

所述控制系統由四個角的位移傳感器檢測滑塊位移量，經Trio伺服控制器讀取四個角的位置信息x1, x2, x3和x4，將四個角的位置平均值作為一個虛擬軸位置x0，參考時間量計算其速度參數v0。

本發明的有益效果是：控制系統可實時進行檢測和糾偏，具有響應頻率高，反應迅速的特點。使得該機的控制精度大大提高。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構簡圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，在電液伺服系統中Trio控制器作為核心控制元件，采用32-bit 120MHz~150MHz的最新微處理技術，溶合了最新的控制理論及其網絡技術控制。其產品有基于PC機的PCI總線和具有RS232C, RS485,USB,Ethernet, CANBus, SercosBus,ModBus, ProfiBus等通訊功能的獨立型運動控制器，帶有可編程的光電隔離的數字輸N輸出和模擬輸入口、比例閥/伺服閥，采用專用的Trio BASIC Programming(類似于BASIC語言)運動控制編程，提供Active X軟件可支持用戶采用VB, VC,C/C+十等高級語言針對設備的需要進行二次開發。

直線式位移傳感器和壓力傳感器作為主要輸入元件，液壓系統中力士樂A4VS0系列比例泵和DBETE系列比例流量伺服閥作為流量控制的執行元件。工控提供人機交互界面，便于監控和操作。

等溫鍛造速度要求0.005~0.5mm/s可控可調。為了滿足對壓制速度的低速需求，滑塊速度保持閉環控制，通過在電液伺服系統采用了閉環控制系統以實現。可控制壓機在全噸位狀態下等速壓制、恒應變壓制(應變速率范圍（5x10E-4），其速度范圍可在0.5~0.005 mm/s內無級調整。

閉環調速控制系統采用P)D控制算法控制滑塊的速度。在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。PID控制器結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。

當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時，最適合用PID控制技術。在液壓機中，液壓油在油缸和管路中不斷運動，壓力和流量等信息相互藕合，因此我們無法準確掌握被控對象滑塊的運動速度趨勢，因此通過改進的PID控制算法可達到理想的控制效果。