[发明专利]一种电气自动控制系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，更具体地说，特别涉及一种电气自动控制系统和控制方法。

背景技术

电气自动控制系统（automatic control systems）是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。随着科技的发展，电气自动控制系统的应用范围越来越广泛。在原理上来说，主要包括：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。即通过变送器将采集的信号变换并传送至控制器上，通过控制器的运算，再由执行机构控制被控制对象以达到自动化控制的目的。

根据控制原理的不同分为，开环控制系统和闭环控制系统，其中闭环控制系统的精度高，应用在要求较高的场合，例如在重载压力机械行业中，由于压力机械在使用时会产生一定的能量（即重力势能），目前这种能量都是直接消耗掉，造成能源浪费，同时控制系统中的每个零件都是独立安装，容易导致接线复杂，尤其是伺服系统中的伺服驱动器目前都是固定安装，而运用在重载压力机械中的伺服驱动器的重量较大，在控制柜内基本采用挂壁式安装，安装和拆卸时需要多个人操作（即一个手扶，一人拆卸）。而设计一种控制方便、结构简单、便于安装和拆卸的电气自动控制系统是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气自动控制系统和控制方法，以解决现有技术中所存在的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电气自动控制系统，用于控制多个执行机构工作，每个执行机构均与变送器模块连接，该电气自动控制系统包括工控机控制系统、可编程控制器、输出模块、继电器模块和多个伺服系统，所述变送器模块与工控机控制系统连接，所述工控机控制系统与可编程控制器连接，所述可编程控制器通过输出模块与继电器模块连接，所述继电器模块与多个伺服系统连接，每个伺服系统均与一执行机构连接，相邻的两个伺服系统之间均连接，其中伺服系统用于控制被执行机构动作，伺服系统还用于将执行机构在动作过程中所产生的能量回馈至相邻的伺服系统。

进一步地，所述继电器模块包括多个相互并联的继电器，每个继电器的一端连接输出模块，另一端连接伺服系统。

进一步地，所述伺服系统包括伺服驱动器和伺服电机，所述伺服驱动器包括相互连接的整流与有源功率因素校正单元、功率逆变单元和嵌入式主控制电路，所述伺服电机与功率逆变单元和嵌入式主控制电路均连接，所述执行机构还与嵌入式主控制电路连接。

进一步地，所述工控机控制系统、可编程控制器、输出模块、继电器模块和多个伺服驱动器均集成于一个电气控制柜内，所述电气控制柜的背面设有维护门，所述维护门的内侧设有第一基座，多个伺服驱动器均安装于第一基座上，所述第一基座通过一可拆卸式结构安装于电气控制柜的内侧。

进一步地，所述可拆卸式结构包括滚珠丝杆座、第一滚珠螺母、调节旋钮和滚珠丝杆，所述第一基座上设有横向的通孔，所述滚珠丝杆座安装于电气控制柜的内侧，所述滚珠丝杆的一端安装于滚珠丝杆座上，所述滚珠丝杆的另一端通过第一滚珠螺母穿过通孔后裸露于电气控制柜的外侧，且调节旋钮安装于滚珠丝杆的另一端上。

进一步地，还包括一用于对滚珠丝杆进行微调的滚珠丝杆微调机构，所述滚珠丝杆微调机构包括位于滚珠丝杆两侧的两个微调结构，每个微调结构均包括第二基座、固定板、螺杆和第二调节旋钮，所述固定板安装于电气控制柜的内侧，所述第二基座上设有横向的固定螺孔，所述第二基座通过安装于固定螺孔内的螺杆与固定板连接，所述螺杆的端部安装有第二调节旋钮，所述第二基座的内侧下端为第一弧面，所述第二基座的内侧上端为第二弧面，所述第一弧面的圆心与滚珠丝杆的中心分别位于两侧，所述第二弧面的圆心与滚珠丝杆的中心位于同一侧。

本发明还提供一种电气自动控制系统的控制方法，包括以下步骤，

S1、变送器模块实时采集执行机构在工作时所产生的信息，并将信息传递至工控机控制系统；

S2、工控机控制系统根据变送器模块所采集的信息通过总线将指令信息输送至可编程控制器；

S3、可编程控制器根据实现设定的逻辑通过输出模块控制相应的继电器动作，进而由伺服系统控制执行机构动作；

S4、在执行机构动作的同时，执行机构产生相应的能量，伺服系统将该执行机构所产生的能量反馈至相邻的伺服系统中，以此完成一个循环。

进一步地，在步骤S4中相邻的两个伺服驱动器中的功率逆变单元之间的能量相互传递。