本實(shí)用新型屬于壓鑄機(jī)技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著金屬制品的廣泛應(yīng)用以及其產(chǎn)量的迅速增長，金屬機(jī)械已經(jīng)成為建材、包裝、電子電氣、汽車、石化等行業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備。其中壓鑄機(jī)由于各種金屬的加工工具有良好的適應(yīng)性，能對(duì)外形復(fù)雜、尺寸精確或有金屬嵌件質(zhì)地密致的金屬制品一次成型，且生產(chǎn)能力較高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此成為金屬機(jī)械中增長最快，生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前壓鑄機(jī)的生產(chǎn)總數(shù)占整個(gè)金屬成型設(shè)備的20％-30％。

壓鑄機(jī)就是在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開模后得到固體金屬鑄件的一系列工業(yè)鑄造機(jī)械。其基本工作原理為，(以臥式冷室壓鑄機(jī)為例)把模具裝在壓鑄機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)中，通過上位機(jī)調(diào)整好各個(gè)動(dòng)作所需的參數(shù)，手動(dòng)調(diào)整鎖緊模具，選擇按鈕至自動(dòng)狀態(tài)，待合模結(jié)束，加熔融好的金屬液，開始?jí)荷?，然后冷卻，開模，頂出裝置頂出產(chǎn)品，取件，噴霧冷卻，然后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。壓鑄機(jī)的液壓系統(tǒng)是提供整個(gè)設(shè)備的動(dòng)力源，所有的動(dòng)作都是通過液壓系統(tǒng)，各個(gè)液壓元件，執(zhí)行油缸和機(jī)械結(jié)構(gòu)來完成的。

目前，傳統(tǒng)壓鑄機(jī)的控制系統(tǒng)，采用一個(gè)信號(hào)同時(shí)控制使能和電源。使能與電源同一信號(hào)控制存在著如下缺點(diǎn)：1.當(dāng)機(jī)器報(bào)警或者驅(qū)動(dòng)器報(bào)警時(shí)，使能信號(hào)依然放電，不能兼顧安全；2.如果機(jī)器報(bào)警就斷電，對(duì)于驅(qū)動(dòng)器，由于頻繁通斷電，比較容易損壞驅(qū)動(dòng)器，且驅(qū)動(dòng)器報(bào)警就斷電也不方便查報(bào)警內(nèi)容。對(duì)于使能與電源分開控制，由于PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)的I/O端口有限，則需要增加的額外輸出I/O端口，進(jìn)行擴(kuò)展模塊，提高了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實(shí)用新型提出了一種壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)基于安全、經(jīng)濟(jì)、功能強(qiáng)大考慮，通過對(duì)電路、程序的重新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)信號(hào)控制使能和電源兩個(gè)任務(wù)。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)，它包括觸控顯示屏、PLC控制器、中間繼電器、電源、三相濾波電抗器、接觸器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、旋變編碼器和壓力傳感器；電源的輸出端與三相濾波電抗器的輸入端連接，三相濾波電抗器起到濾波作用；接觸器的開關(guān)端的一端與三相濾波電抗器的輸出端連接，另一端與伺服驅(qū)動(dòng)器連接；中間繼電器的控制端與PLC控制器連接，中間繼電器的開關(guān)端分別連接接觸器和伺服驅(qū)動(dòng)器；PLC控制器分別與觸控顯示屏、接觸器的控制端和伺服驅(qū)動(dòng)器連接；伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)連接，旋變編碼器設(shè)置在伺服電機(jī)上，旋變編碼器和壓力傳感器的輸出信號(hào)均反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器。

進(jìn)一步的，還包括制動(dòng)電阻，制動(dòng)電阻與伺服驅(qū)動(dòng)器連接。

進(jìn)一步的，伺服電機(jī)為三相交流永磁伺服電機(jī)。

進(jìn)一步的，還包括溫度傳感器，溫度傳感器與伺服驅(qū)動(dòng)器連接。

更進(jìn)一步的，溫度傳感器為測(cè)溫電阻。

進(jìn)一步的，還包括報(bào)警電路，報(bào)警電路與PLC控制器連接。

進(jìn)一步的，還包括流量電壓表和壓力電壓表，流量電壓表和壓力電壓表分別與PLC控制器連接。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型使用中間繼電器對(duì)接觸器和伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，即實(shí)現(xiàn)PLC控制器的一個(gè)信號(hào)輸出點(diǎn)控制伺服驅(qū)動(dòng)器的電源和使能，即安全又經(jīng)濟(jì)。

附圖說明

圖1是壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖2是壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)的原理圖一；

圖3是壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)的原理圖二；

圖4是壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說明各實(shí)施例，本實(shí)用新型提供有附圖。這些附圖為本實(shí)用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實(shí)施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號(hào)通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

參閱圖1至圖3所示，本實(shí)用新型優(yōu)選一實(shí)施例的一種壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)。它包括觸控顯示屏5、PLC控制器6、中間繼電器4、電源1、三相濾波電抗器2、接觸器3、伺服驅(qū)動(dòng)器7、伺服電機(jī)、旋變編碼器9和壓力傳感器10；電源1的輸出端與三相濾波電抗器2的輸入端連接，三相濾波電抗器2起到濾波作用。低壓電網(wǎng)中有大量整流、變流、變頻裝置等諧波源，其產(chǎn)生的高次諧波會(huì)嚴(yán)重危害系統(tǒng)中各電器設(shè)備的安全運(yùn)行。三相濾波電抗器2能夠有效吸收電網(wǎng)諧波，去除諧波干擾，對(duì)于系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到了較大的作用。

該實(shí)施例接觸器3的開關(guān)端的一端與三相濾波電抗器2的輸出端連接，另一端與伺服驅(qū)動(dòng)器7連接；中間繼電器4的控制端與PLC控制器6連接，中間繼電器4的開關(guān)端分別連接接觸器3和伺服驅(qū)動(dòng)器7；PLC控制器6分別與觸控顯示屏5、接觸器3的控制端和伺服驅(qū)動(dòng)器7連接。PLC控制器6通過伺服驅(qū)動(dòng)器7實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)流量的控制。

繼電器是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量(激勵(lì)量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動(dòng)關(guān)系。該實(shí)施例的中間繼電器4用于控制伺服驅(qū)動(dòng)器7和接觸器3，PLC控制器6的一個(gè)信號(hào)輸出點(diǎn)通過控制中間繼電器4，實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器7電源1和伺服驅(qū)動(dòng)器7輸出使能信號(hào)的控制。

接觸器3廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。該實(shí)施例的接觸器3用于控制伺服驅(qū)動(dòng)器7的電源1通斷。三相濾波電抗器2濾波后的電源1信號(hào)，經(jīng)接觸器3輸入到伺服驅(qū)動(dòng)器7。接觸器3收到中間繼電器4的控制，且接觸器3將自身的狀態(tài)反饋給PLC控制器6。

觸控顯示屏5不僅用于顯示，還用于系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，使用者通過觸控顯示屏5對(duì)該系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行更改。

該實(shí)施例的伺服電機(jī)為三相交流永磁伺服電機(jī)8，伺服驅(qū)動(dòng)器7與三相交流永磁伺服電機(jī)8連接，旋變編碼器9設(shè)置在三相交流永磁伺服電機(jī)8上，旋變編碼器9和壓力傳感器10的輸出信號(hào)均反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器7。PLC控制器6發(fā)出壓力和流量模擬量信號(hào)給伺服驅(qū)動(dòng)器7，伺服驅(qū)動(dòng)器7與三相交流永磁伺服電機(jī)8控制連接，通過伺服驅(qū)動(dòng)器7內(nèi)置的專用程序，將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化，輸出給定頻率大小的電流給三相交流永磁伺服電機(jī)8，使三相交流永磁伺服電機(jī)8輸出一定的扭矩和轉(zhuǎn)速提供動(dòng)力。三相交流永磁伺服電機(jī)8內(nèi)帶有旋變編碼器9，三相交流永磁伺服電機(jī)8經(jīng)內(nèi)部的旋變編碼器9將其轉(zhuǎn)速反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器7構(gòu)成閉環(huán)控制。

壓力傳感器10設(shè)置在油泵上，壓力傳感器10與伺服驅(qū)動(dòng)器7通訊連接，壓力傳感器10將液壓系統(tǒng)的壓力反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器7構(gòu)成閉環(huán)控制。

該實(shí)施例還包括制動(dòng)電阻11，制動(dòng)電阻11與伺服驅(qū)動(dòng)器7連接。制動(dòng)電阻11，是波紋電阻的一種，主要用于變頻器控制電機(jī)快速停車的機(jī)械系統(tǒng)中，幫助電機(jī)將其因快速停車所產(chǎn)生的再生電能轉(zhuǎn)化為熱能。該實(shí)施例的制動(dòng)電阻11用于幫助三相交流永磁伺服電機(jī)8減速。

此外，該實(shí)施例還包括溫度傳感器，溫度傳感器與伺服驅(qū)動(dòng)器7連接。溫度傳感器為測(cè)溫電阻，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，溫度傳感器的種類很多，還可采用其他類型的溫度傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)溫功能。

為了提高系統(tǒng)的安全性，該實(shí)施例還包括報(bào)警電路，報(bào)警電路與PLC控制器6連接。所述報(bào)警電路為聲光報(bào)警電路，對(duì)于不同的情況進(jìn)行不同的警示，如機(jī)器故障報(bào)警聲響，急停指示燈亮等。

為了對(duì)壓鑄機(jī)進(jìn)行精確控制，該實(shí)施例還包括流量電壓表和壓力電壓表，流量電壓表和壓力電壓表分別與PLC控制器6連接。

參閱圖4所示，為壓鑄機(jī)的伺服控制系統(tǒng)的控制流程圖。當(dāng)系統(tǒng)上電或處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，按下電機(jī)啟動(dòng)按鈕分兩路，一路需要滿足電路判定啟動(dòng)條件和PLC判定啟動(dòng)條件，使得伺服電機(jī)得電后伺服驅(qū)動(dòng)器7也得電。其中，電路判定啟動(dòng)條件包括1.電箱門關(guān)閉；2.急停開關(guān)沒按下；3.停機(jī)按鈕沒按下；4.啟動(dòng)按鈕按下。PLC判定啟動(dòng)條件包括：1.系統(tǒng)無其它報(bào)警；2.吸油過濾器無堵塞；3.伺服，冷卻電機(jī)無過載；4.按下啟動(dòng)按鈕；5.急停沒按下；6.手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕在手動(dòng)位置；7.停止按鈕沒按下。另一路需要同時(shí)滿足PLC內(nèi)部條件1、PLC內(nèi)部條件2和PLC伺服使能條件后，伺服電機(jī)得到使能信號(hào)。其中，PLC內(nèi)部條件1包括1.系統(tǒng)無其它報(bào)警；2.吸油過濾器無堵塞；3.伺服，冷卻電機(jī)無過載；4.按下啟動(dòng)按鈕；5.手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕在手動(dòng)位置。PLC內(nèi)部條件2包括1.急停沒按下；2.停止按鈕沒按下。PLC伺服使能條件包括1.系統(tǒng)無其它報(bào)警；2.吸油過濾器無堵塞；3.冷卻電機(jī)無過載；4.伺服電機(jī)無報(bào)警。當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器7得電且伺服使能得電，伺服電機(jī)拖動(dòng)齒輪泵實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)壓力和流量的控制。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。