本發(fā)明涉及一種液壓控制方法，尤其涉及一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法。

背景技術：

液壓壓磚機是一種對粉料施加壓力，使粉料壓縮成型的大型液壓設備。由于工藝要求，壓機需要對同一磚坯進行多次加壓，排氣等動作，而且要求每次加壓都需要盡量的準確，才能保證每一塊磚坯的質量。不穩(wěn)定的加壓會導致磚坯的質量下降，出現(xiàn)不合格的磚坯。

在液壓壓磚機行業(yè)里，現(xiàn)有的加壓液壓系統(tǒng)主要分為兩種，插裝閥控制加壓和比例閥控制加壓。

本文研究的是比例閥加壓控制系統(tǒng)的控制方法，所以下面的討論均是基于比例閥加壓控制系統(tǒng)。

對于液壓壓磚機來說，穩(wěn)定的加壓效果，是壓機質量的重要指標。為了獲取穩(wěn)定的加壓效果，現(xiàn)有的壓力控制法也是種類繁多。提前關閥，比例關閥，PID控制壓力都是常見的壓力控制方法。我們來對比一下現(xiàn)有的一些壓力控制方法的優(yōu)劣。

①.提前關閥

控制原理是：由于液壓系統(tǒng)滯后性比較大，為了得到設定壓力，需要提前進行關閥。從檢測壓力到達設定值，到實際液壓系統(tǒng)關閥延時比較大，關閥指令給出后，實際壓力還是會上升一段時間，所以為了不超過設定壓力，需要提前進行關閥。提前關閥點用經(jīng)驗值來決定，多以上一次加壓的實際值與設定值誤差作為參考，判斷當前關閥點是否合理，不合理就對關閥點進行調整，以上次壓制經(jīng)驗來決定下一次的加壓。

如圖1所示，這種加壓控制方式，在其他外部因素均不變的情況下，能獲得比較穩(wěn)定的壓力。但是作為一種純開環(huán)的控制方式，如果受到其他次要因素的影響，如油溫的影響，電磁閥動作重復性，PLC性能的影響，這種控制方式?jīng)]有很好的適應性，容易受外界干擾，造成實際壓力的波動。

②.比例關閥

本質上來說，是在提前關閥的基礎上，如圖2所示，其加入了以固定的比率減少比例閥閥開度進行關閥。但是依然沒有引進閉環(huán)控制，也容易受加壓過程中的變化因素所影響。

③.PID壓力控制

這是一種純閉環(huán)的控制算法，如果PID參數(shù)由客戶進行調整，需要客戶較高的學習成本。而且液壓系統(tǒng)滯后性大，純PID控制難度不小，也會造成加壓時間比較長或者是加壓時間不穩(wěn)定，如果單個動作的時間過長，會影響液壓壓磚機的工作效率。

綜上所述，以上的壓力控制方法均有缺陷，①、②的缺陷在于：壓力控制過程是開環(huán)的控制過程，在關閥過程中，沒有因應液壓系統(tǒng)的狀態(tài)變化而進行調整，從而難以在不斷變化的液壓狀態(tài)下保持壓力的穩(wěn)定。③的缺陷在于：PID壓力控制雖然是閉環(huán)控制，能在一定范圍之內對液壓系統(tǒng)狀態(tài)的變化做出調整，但也無法完全適應長時間不規(guī)律的系統(tǒng)特征的變化，而且純閉環(huán)控制會造成加壓時間較長或者是加壓時間不穩(wěn)定。本發(fā)明致力于克服上述的問題，開發(fā)一種更為合理，高效的壓力控制方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法，可根據(jù)液壓系統(tǒng)的外部條件變化而適時修正內部控制參數(shù)，保證壓磚機主缸內的實際壓力能夠快速而且準確地到達目標壓力。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法，其通過控制加壓比例閥的開度，調節(jié)進入壓磚機主缸的液壓油流量，從而控制壓磚機主缸的壓力，其關閥起始壓力P_close由中間參數(shù)K_close乘以設定的目標壓力值P_set確定，所述中間參數(shù)K_close根據(jù)壓力控制過程中比例閥閉環(huán)關閥時間進行調整。

作為上述方案的改進，每一次壓力控制過程中，所述中間參數(shù)K_close根據(jù)上一次的關閥時間T為參考進行調整。

作為上述方案的改進，所述液壓壓磚機的智能壓力控制方法包括設定關閥起始壓力P_close、第一加壓階段和第二加壓階段，當?shù)谝患訅弘A段壓磚機主缸的壓力值達到關閥起始壓力P_close時，進入第二加壓階段；

其中，

設定關閥起始壓力P_close：引入中間參數(shù)K_close，K_close具有一個賦予的初始值，并且關閥起始壓力P_close = K_close *目標壓力值P_set；

其中，當上一次的第二加壓階段時間T在預設時間范圍T_min和T_max時，不調整本次關閥起始壓力K _close，當上一次的第二加壓階段時間T少于預設最少時間T_min時，將K _close調??；當上一次的第二加壓階段時間T大于預設最大時間T_max時，將K _close調大。

第一加壓階段：此階段為開環(huán)控制快速加壓階段，控制液壓油流量的加壓比例閥的開度為定值；

第二加壓階段：此階段為閉環(huán)控制減速加壓階段，所述加壓比例閥的開度開始減少，減少幅度根據(jù)當前壓磚機主缸的壓力與預設壓力之差控制，兩者之差越小，加壓比例閥的開度越趨近于“關閥結束時閥開度”，直至當前壓磚機主缸的壓力等于目標壓力值P_set；

實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果：

本發(fā)明微觀控制和宏觀控制結合，在關閥階段引入閉環(huán)控制，微觀控制加壓比例閥的開度，使關閥過程平穩(wěn)，主缸準確到達目標壓力。同時，其通過宏觀手段對第二加壓階段即關閥階段的關閥起始壓力進行調節(jié)，提升本控制方法在液壓系統(tǒng)各參數(shù)出現(xiàn)較大變化時的適應能力，點面結合，在保持較短的關閥時間的同時，保證加壓壓力的準確性，不出現(xiàn)嚴重壓力超調，帶來穩(wěn)定的加壓效果。

本發(fā)明加壓過程包括第一加壓階段和第二加壓階段，第一加壓階段對主缸進行快速加壓，第二加壓階段引入閉環(huán)控制，平穩(wěn)關閥，使主缸準確到達目標壓力；通過二段式的加壓過程，保證加壓速度的同時提升了最終加壓壓力的精確性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的提前關閥壓力控制方法的主缸壓力與加壓比例閥開度的關系圖；

圖2是現(xiàn)有的比例關閥壓力控制方法的主缸壓力與加壓比例閥開度的關系圖；

圖3是本發(fā)明一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法的主缸壓力與加壓比例閥開度的關系圖；

圖4是本發(fā)明一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法的第二實施例的控制流程圖；

圖5是本發(fā)明一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法的第二實施例的中間參數(shù)K_close調整方法流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。僅此聲明，本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內、外等方位用詞，僅以本發(fā)明的附圖為基準，其并不是對本發(fā)明的具體限定。

本發(fā)明第一實施例提供一種液壓壓磚機的智能壓力控制方法，其通過控制加壓比例閥的開度V_press調節(jié)進入壓磚機主缸的液壓油流量，從而控制壓磚機主缸的壓力，其關閥起始壓力P_close以設定的目標壓力值P_set乘以中間參數(shù)K_close確定，所述中間參數(shù)K_close根據(jù)壓力控制過程中比例閥閉環(huán)關閥時間進行調整。其主缸壓力和加壓比例閥開度之間的關系如圖3所示。

具體地說，每一次壓力控制過程中，所述中間參數(shù)K_close是以上一次的關閥時間T為參考進行調整，使得每一次關閥時間都在合理的范圍內，從而既準確地控制壓力，又避免關閥時間過長或壓力超調。

本發(fā)明第二實施例提供了更為詳細的智能壓力控制方法。所述液壓壓磚機的智能壓力控制方法包括：

S1、設定關閥起始壓力P_close，

S2、第一加壓階段，

S3、當?shù)谝患訅弘A段壓磚機主缸的壓力值達到關閥起始壓力P_close時，進入第二加壓階段（關閥階段）。

下面結合圖4和圖5詳細講述各步驟的原理。

、設定關閥起始壓力P_close：

首先引入中間參數(shù)K_close，引入中間參數(shù)K_close是為了在目標壓力值P_set改變時，通過本方法可以快速得到關鍵的關閥起始壓力P_close，提高使用本加壓方法的壓磚機加壓系統(tǒng)在壓制不同規(guī)格和型號的產(chǎn)品時的快速切換能力。

在第一次加壓時，K_close具有一個賦予的初始值，并且關閥起始壓力P_close =K_close*目標壓力值P_set。K_close的初始值大小根據(jù)本液壓系統(tǒng)的各項參數(shù)以及操作人員的經(jīng)驗確定；對于新的液壓系統(tǒng)，其也可以通過有限次的加壓實驗確定；由于本控制方法具有自動修正K_close的功能，因此K_close的初始值可以在較大的范圍內選擇，其僅用于使本液壓壓磚機的智能壓力控制系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。

由于液壓系統(tǒng)的重復性，我們可以利用上一次壓制的結果來調整和校驗參數(shù)是否合理。從第二次液壓壓磚機的智能壓力控制系統(tǒng)運作起，K_close開始自動調節(jié)，方法是：當上一次的第二加壓階段時間T在預設時間范圍T_min和T_max時，不調整本次關閥起始壓力K _close，當上一次的第二加壓階段時間T少于預設最少時間T_min時，將K _close調小；當上一次的第二加壓階段時間T大于預設最大時間T_max時，將K _close調大。其中，T_min＜T_max，它們的值依照壓機規(guī)格，比例閥性能，PLC響應速度等因素確定。

利用以上的流程，在不斷重復壓制過程中，可編程控制器會智能地調整K_close值，得出一個合理的K_close值來使關閥時間最終穩(wěn)定在T_min與T_max之間

S2、第一加壓階段：

此階段為開環(huán)控制快速加壓階段，控制液壓油流量的加壓比例閥的開度V_press為定值。此時主缸內的壓力相對快速上升。

、第二加壓階段：

此階段為閉環(huán)控制減速加壓階段，也就是關閥階段。在此階段中，所述加壓比例閥的開度V_press開始減少，減少幅度根據(jù)當前壓磚機主缸的壓力與預設壓力之差控制，兩者之差越小， V_press越趨近于“關閥結束時閥開度”，直至當前壓磚機主缸的壓力等于目標壓力值P_set；為了實現(xiàn)上述控制方法，壓磚機的主缸內設有壓力傳感器，并通過模數(shù)轉換模塊將檢測到的模擬量信號轉換成數(shù)字信號，控制模塊根據(jù)所述壓力傳感器反饋的數(shù)字信號控制加壓比例閥的開度V_press，成為典型的反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。

作為優(yōu)選的實施方式，當上一次的第二加壓階段時間T少于預設最少時間T_min時，將K _close調小5%；當上一次的第二加壓階段時間T大于預設最大時間T_max時，將K _close調大5%。

本發(fā)明微觀控制和宏觀控制結合，在關閥階段引入閉環(huán)控制，通過微觀控制加壓比例閥的開度V_press，使關閥過程平穩(wěn)，主缸準確到達目標壓力。同時，其通過宏觀手段對第二加壓階段即關閥階段的關閥起始壓力進行調節(jié)，提升本控制方法在液壓系統(tǒng)各參數(shù)出現(xiàn)較大變化時的適應能力，點面結合，保證在保持較短的關閥時間的同時，提高加壓壓力的準確性，不出現(xiàn)嚴重壓力超調，避免外部條件的變化造成干擾，帶來穩(wěn)定的加壓效果。

本發(fā)明加壓過程包括第一加壓階段和第二加壓階段，第一加壓階段對主缸進行快速加壓，第二加壓階段引入閉環(huán)控制，平穩(wěn)關閥，使主缸準確到達目標壓力；通過二段式的加壓過程，保證加壓速度的同時提升了最終加壓壓力的精確性，滿足陶瓷壓磚機等高壓大流量設備的加壓需求。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。