[发明专利]线圈液压机压力双闭环冗余控制系统

说明书

技术领域

本发明属于一种线圈液压机，主要应用于变压器线圈精密压装液压机的压力控制，具有高精度、高稳定性压力双闭环控制结构。

背景技术

电力系统、轨道交通等行业所需的变压器线圈种类繁多，对压装的压力控制要求也越来越高。以往的解决办法是采取切换油缸，压力分级的方式满足不同规格线圈的压装要求。这种方式压力存在死区、精度低，稳定性差，不能确保变压器绕组受力平稳，影响变压器抗短路能力，在精密压装的过程中液压系统的一些小故障就会导致线圈损伤。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合控制方式，具有高精度、高稳定性的压力双闭环冗余控制结构。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种线圈液压机压力双闭环冗余控制系统，包括用于控制线圈液压机的PLC，通过总线与PLC交换参数的触摸屏，通过工业以太网与PLC交换复杂运算功能的工控机，所述的PLC与由其控制的变频电机、高频响伺服阀和比例压力阀的一端相连，所述的变频电机的另一端与由其驱动的定量泵相连，而定量泵、高频响伺服阀和比例压力阀的另一端与由其驱动的线圈液压机的液压缸相连，液压缸的另一端与由其驱动的加压平台相连，在液压缸上设置有与PLC相连并将液压缸的压力反馈信号反馈给PLC的压力传感器，在加压平台上设置有与PLC相连并将线圈的受力信号反馈给PLC的力传感器。

优化的，所述PLC具有Profibus接口和以太网接口，所述的变频电机与PLC中的Profibus总线接口相连，所述的触摸屏与PLC中的Profibus总线接口相连，所述的工控机与PLC中的以太网接口相连。

优化的，所述PLC包括电源模块、CPU模块、数字量输入输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和称重模块，所述的高频响伺服阀与中的模拟量输出模块相连，所述的比例压力阀与PLC中的模拟量输出模块相连，所述的压力传感器与PLC中的模拟量输入模块相连，所述的力传感器与PLC中的称重模块相连。

优化的，PLC通过模拟量输出模块控制比例压力阀，比例压力阀控制进入液压缸的液压油的压力，压力传感器将压力反馈信号反馈给PLC的模拟量输入模块，PLC中的液压压力PID控制器根据设定压力值对应的油压和压力传感器的反馈信号，计算出最佳的控制值并由模拟量输出模块输出至比例压力阀，由此形成一个液压压力的闭环控制结构；

PLC通过模拟量输出模块控制高频响伺服阀，高频响伺服阀控制进入液压缸的液压油的压力，力传感器将线圈受力信号反馈给PLC的称重模块，PLC中的线圈受力PID控制器根据设定压力值和力传感器反馈信号，计算出最佳的控制值并由模拟量输出模块输出至高频响伺服阀，由此形成一个线圈受力的闭环控制结构。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明采用双闭环冗余控制结构，系统高度集成，加压平稳可靠，压力控制精度高，实时性强，可确保在液压系统故障情况下不会对工件造成损害。实现了在线圈精密压装过程中，线圈直接受力控制精度±1KN。

附图说明

图1是本发明的控制系统示意图。

图2是本发明的控制原理示意图。

图3是本发明的压力控制效果图。

各附图的标号分别是：

1—触摸屏；2—PLC；3—工控机；4—变频电机；5—定量泵；6—高频响伺服阀；7—比例压力阀；8—压力传感器；9—力传感器；10—液压缸；11—加压平台；12—液压压力PID控制器；13—智能控制器；14—线圈受力PID控制器；15—液压压力检测；16—线圈受力检测。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。