[发明专利]一种节能液压机控制装置

说明书

技术领域

本发明属于液压机技术领域，特别是涉及一种节能液压机控制装置。

背景技术

目前，传统拉伸液压机在工作过程中没有对油的循环充分利用控制装置，导致能量的损失，使压机性能没有充分发挥。现有的液压机拉伸时，液压垫是在滑块的压力下被迫下落，这样势必造成溢流，使能量流失从而导致能量浪费造成系统发热和噪声，并使故障率升高。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种节能液压机控制装置。

本发明的目的是提供一种滑块与液压垫快速反应、快速执行的高效率、高精度、高自动化、安全稳定、具有节能效果的液压机控制装置。

本发明采用触摸屏人机界面(HMI)作为管理层，可方便地实现人机对话，帮助操作者了解生产线的工作状态，以达到控制方式简易化的目的。采用可编程控制器(PLC)作为控制器，根据检测元件(各种传感器)的反馈信号，应用程序控制执行元件(电磁铁及比例溢流阀)作出相应的动作。

物理层是命令的具体执行部分，分为两部分：检测机构和执行机构。检测机构分以下功能：

1.通过温度传感器，将生产线液压泵的油温反馈给PLC温度传感器模块。

2.通过压力传感器，将滑块和液压垫的压力反馈给PLC模拟量输入模块。

3.通过位移传感器，将滑块位置和液压垫位置反馈给PLC模块量输入模块。

4.光电保护，为防止人误入工作区引起事故而设，提高生产线的安全性。

执行机构主要有：

1.电磁铁：控制相应油路的通断以及油路的换向。

2.比例电磁铁：控制溢流阀的阀芯的开度，以实现对滑块压力的控制。

控制层PLC，通过对外部各种信号的检测，经过PLC程序运算，以指令形式把运算结果输出给执行机构。

管理层为触摸屏，通过PROFIBUS总线与PLC连接。触摸屏上可以显示物理层各元件的工作状态，可设定生产线的压机控制点(如位置发讯点和压力发讯点)，显示PLC内部的工作状态以及错误信息，在生产线有异常故障时显示生产线异常原因并提供解决方法，可以存储需要经常更换的模具参数，记录生产线的有关工作数据信息(如主冲头的下行速度、压力，以及工作台的移动速度、位置等等)。通过PLC检测电阻式直线位移尺获得滑块和液压垫的位置，通过安全光幕信号检测压机安全工作条件，通过各种继电器和其他开关量向PLC提供的输入信号执行相应的动作，通过对压力传感器和热电阻的信号采集获取压机压力信号和油温信息以判断压机的健康状况以便采取相应的保护措施。

该系统的大脑-PLC为西门子S7-300，其结构由电源模块，数字输入模块、数字输出模块，模拟量输入模块、模拟量输出模块，及位置检测记数模块等组成。

本装置电气系统采用多种方式对压机参数的采样时间和执行时间进行了优化，使PLC能够快速捕捉信息、执行程序，响应输出。电气系统通过PLC外部线路连接和PLC内部程序输出形式的改变缩短了PLC采样时间和输出时间从而能够有效优化整个压机系统。使本系统具有节能、快速的特点。

本系统改进了传统液压电气控制电路和PLC输出方式。传统的液压电气控制很容易忽略模拟量检测和电磁铁快速执行的时间，对于四路模拟量输入电路接线时不考虑其模块内部累加器的个数。西门子多模拟量输入的模块往往采用少于模拟量输入通道的个数的累加器单元交替计算各通道的模拟值，由此便会产生模拟量采集的延迟。通过外部线路改造能够有效地解决了八通道模拟量输入延迟的问题(从46ms减少到10sm)。

西门子PLC在一个程序循环扫描过程中，将程序运算得到的输出值写入输出过程映像表中。在下一个OB1循环扫描开始时，CPU将这些数值传递到输出模块。这样若用传统输出方式以位开关形式输出给映像表势必造成输出的延迟。本系统改常规输出方式为直接输出给输出模块的形式有效缩短了输出时间，并减少了PLC程序段落缩短了扫描时间，使执行元件能够快速响应并执行。