[发明专利]一种液压式锻压机床的全闭环控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种液压式锻压机床的全闭环控制系统，包括上位机（1），其特征在于：所述液压式锻压机床的全闭环控制系统还包括控制器PLC（2）、总线单元（3）、提供一种采用直接输出位移及速度实时数据的直线式位移传感器（4）、A/D模块（5）、电流传感器（6）、D/A模块（7）、比例泵控制器（8）和比例泵（9）；所述总线单元（3）、A/D模块（5）的输出端口分别与控制器PLC（2）的输入端口连接，上位机（1）与控制器PLC（2）连接，控制器PLC的输出端口经D/A模块（7）与比例泵控制器（8）的输入端口连接，比例泵控制器（8）的输出端口与比例泵（9）的控制端连接，通过比例泵控制器（8）的输出端口对比例泵（9）进行控制；

所述直线式位移传感器（4）的位移速度数据输出端口通过总线单元（3）与控制器PLC（2）的输入端口连接，电流传感器（6）与A/D模块（5）的输入端相连接， A/D模块（5）的输出端口与控制器PLC（2）的输入端口连接，总线单元（3）输入端口的现场实时检测到的位移速度数据和电流传感器（6）采集的电流数据分别反馈至控制器PLC（2）的输入端，与上位机（1）的预设值进行比较后，分别经三级离散化PID控制器处理后生成的偏差量，通过D/A模块（7）输出至比例泵控制器（8）的输入端口，以控制比例泵（9）的流量实现离散化PID全闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种液压式锻压机床的全闭环控制系统，其特征在于：所述直线式位移传感器采用HEIDENHAIN，所述总线单元采用OMRON总线单元；HEIDENHAIN直线式位移传感器的数据端口与OMRON总线单元端口相连接，其中直线式位移传感器的BUS IN数据端口3、5、1、4、2分别与总线单元的黑色、蓝色、---、白色、红色端口一一对应进行连线；OMRON总线单元的黑色端口200-、红色端口200+分别与对应的直线式位移传感器1端口200+、3端口200-相连接。

3. 根据权利要求1所述的一种液压式锻压机床的全闭环控制系统，其特征在于：所述A/D模块采用OMRON模拟量模块，OMRON模拟量A/D模块的B9、A9端口分别与OMRON总线单元黑色端口200-、200+连接，所述电流传感器（6）采用LEM，电流传感器（6）的接入线号为273与A/D模块的B1端口连接。

4. 根据权利要求1所述的一种液压式锻压机床的全闭环控制系统，其特征在于：所述D/A模块采用OMRON模拟量模块，所述比例泵控制器（8）采用东驰比例控制器，所述比例泵（9）采用REXROTH系列；OMRON模拟量D/A模块的B9、A9端口分别与OMRON总线单元黑色端口200-、200+连接；线号为311的D/A模块B1端口与比例泵控制器311端口连接；线号为312的D/A模块B2端口与比例泵控制器（8）的312端口连接；比例泵控制器（8）24V+、24V-端口分别接入24V直流电源的+24V、-24V；比例泵控制器（8）线号为416、418端口分别与比例泵（9）的控制端连接。

5. 根据权利要求1所述的一种液压式锻压机床的全闭环控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1），在上位机预设液压式锻压机床运行的位移值和速度值；

步骤2），直线式位移传感器对全闭环控制系统运动的上滑块进行位移速度的实时检测，并将检测的数据反馈至与直线式位移传感器相连接的总线单元；

步骤3），电流传感器对比例泵的工作电流进行实时测量，并将测量值反馈至A/D模块的输入端；

步骤4），控制器PLC读取总线单元的位移速度值与A/D模块的电流值，并与预设值进行比较；

步骤5），利用离散化PID控制器对比较后的偏差量进行运算处理；

步骤6），经过离散化PID控制器运算处理后的数据，通过D/A模块输出至比例泵控制器的输入端，用以补偿控制比例泵的流量，使其逼近预设值或在允许小范围内稳定的变化。