本發(fā)明涉及液壓伺服控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電液伺服系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

液壓機包括水壓機和油壓機，是鍛壓機械的一個大類，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟建設(shè)各個領(lǐng)域，在制造業(yè)中占有重要地位。液壓機既適應(yīng)于沖壓、拉伸、校正等金屬板材成形，也適應(yīng)于鍛造、粉末壓制等金屬體積成形等。目前，市場上通用的液壓機速度慢、精度低、安全保護不夠，不能滿足日益發(fā)展的要求。隨著航空航天以及汽車制造等工業(yè)的快速發(fā)展，對液壓機控制系統(tǒng)的數(shù)控化以及液壓機的宜人化要求越來越高。早期的定量泵油路,電機都是以恒速的方式長期給油路定量供油,而油壓機的各個動作的壓力和流量設(shè)定不一樣,這樣就造成了很大的浪費。且這種控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)，開環(huán)控制的控制器與被控對象間只有順序作用而無反向聯(lián)系且控制單方向進行，無法進行反饋調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種新型伺服油壓機閉環(huán)控制系統(tǒng)。

技術(shù)方案如下

一種電液伺服系統(tǒng)，其特征在于，包括PLC控制單元、伺服驅(qū)動器、伺服電機、齒輪泵、傳感器，所述PLC控制單元通過傳遞信號至所述伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器控制所述伺服電機運轉(zhuǎn)，所述伺服電機帶動所述齒輪泵工作，所述傳感器將所述齒輪泵的動態(tài)輸出傳遞至所述伺服驅(qū)動器進行動態(tài)調(diào)節(jié)。

作為進一步的改進，所述PLC控制單元采用速度閉環(huán)、壓力閉環(huán)、位移閉環(huán)三環(huán)控制。

作為進一步的改進，所述速度閉環(huán)由設(shè)置在所述伺服電機尾部的旋變編碼器反饋所述伺服電機的速度信號至所述伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器將速度信號傳遞至所述PLC控制單元，所述PLC控制單元發(fā)出指令控制所述伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器控制所述伺服電機的轉(zhuǎn)速來進行調(diào)節(jié)速度流量；；所述壓力閉環(huán)由安裝在液壓機的油泵出油口管道上的壓力傳感器反饋液壓油壓力信號至所述伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器將壓力信號傳遞至PLC控制單元，所述PLC控制單元發(fā)出指令控制所述伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器控制所述伺服電機的轉(zhuǎn)速來進行壓力調(diào)節(jié)；所述位移閉環(huán)是由設(shè)置在液壓機滑塊處的位移傳感器傳遞位置信號到所述PLC控制單元，所述PLC控制單元控制所述伺服電機的運行，配合PID運算來調(diào)整位移。

作為進一步的改進，所述伺服電機為永磁同步電機。

作為進一步的改進，還包括操作單元，所述操作單元與所述PLC控制單元連接。

有益效果

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本系統(tǒng)一般可節(jié)能30％～40％，特定應(yīng)用下可達到50％～80％

2、流量精度達到±0.1％，壓力精度達到±0.65kg，顯著提高了壓機的行程精度。

3、高響應(yīng)低慣量的永磁同步電機代替三相交流異步機本身是一個技術(shù)的進步，其中異步電機加減速時間長，配合變頻器驅(qū)動時間大約為600ms左右。永磁同步電機加減速時間短，配合伺服驅(qū)動器時間大約為50ms。生產(chǎn)速度提高15％～30％。

4、低泄漏的齒輪泵代替靠離心力來工作的葉片泵，適合低轉(zhuǎn)速控制的需求。

5、原異步電機不具備弱磁擴速，而永磁同步電機具備500R/MIN的弱磁擴速能力。

6、噪音可控制在70dB以下(普通系統(tǒng)噪聲達到90dB)，明顯改善車間噪音環(huán)境，受電網(wǎng)電壓及頻率影響小。

7、油溫低，粘度下降慢，壓力特性好，調(diào)機方便，泄漏小，油封老化周期延長，節(jié)省維護費用。

8、在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，不管出于什么原因(外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化)，只要被控制量偏離規(guī)定值，就會產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干擾的能力，對元件特性變化不敏感，并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與實施案例進一步說明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖中標號：

1、PLC控制單元 2、伺服驅(qū)動器

3、伺服電機 4、齒輪泵

5、壓力傳感器 6、位移傳感器

7、操作單元

具體實施方式

為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：

參看圖1所示，一種電液伺服系統(tǒng)，包括PLC控制單元1、伺服驅(qū)動器2、伺服電機3、齒輪泵4、傳感器，PLC控制單元1通過傳遞信號至伺服驅(qū)動器2，伺服驅(qū)動器2控制伺服電機3運轉(zhuǎn)，伺服電機3帶動齒輪泵4工作，傳感器將齒輪泵4的動態(tài)輸出傳遞至伺服驅(qū)動器2進行動態(tài)調(diào)節(jié)。本發(fā)明系統(tǒng)采用低泄漏的齒輪泵代替靠離心力來工作的葉片泵，適合低轉(zhuǎn)速控制的需求。

作為進一步的改進，PLC控制單元采用速度閉環(huán)、壓力閉環(huán)、位移閉環(huán)三環(huán)控制，速度閉環(huán)由設(shè)置在伺服電機3尾部的旋變編碼器反饋伺服電機的速度信號至伺服驅(qū)動器2，伺服驅(qū)動器2將速度信號傳遞至PLC控制單元1，PLC控制單元1發(fā)出指令控制伺服驅(qū)動器2，伺服驅(qū)動器2控制伺服電機3的轉(zhuǎn)速來進行調(diào)節(jié)速度流量；壓力閉環(huán)由安裝在液壓機的油泵出油口管道上的壓力傳感器5反饋液壓油壓力信號至伺服驅(qū)動器2，伺服驅(qū)動器2將壓力信號傳遞至PLC控制單元1，PLC控制單元1發(fā)出指令控制伺服驅(qū)動器2，伺服驅(qū)動器2控制伺服電機3的轉(zhuǎn)速來進行壓力調(diào)節(jié)；位移閉環(huán)是由設(shè)置在液壓機滑塊處的位移傳感器6傳遞位置信號到PLC控制單元1，PLC控制單元1控制伺服電機3的運行，配合PID運算來調(diào)整位移，具體如下表：

當(dāng)系統(tǒng)同時根據(jù)編碼器反饋信號，壓力反饋信號，位置反饋信號進行閉環(huán)調(diào)節(jié)時，壓力閉環(huán)優(yōu)先，從而控制油泵以一個合適的速度輸出，最終達到壓力、位置的精確控制。

進一步改進，伺服電機為永磁同步電機，用永磁同步電機代替原來的異步機，不光能降低電機5％—10％的能耗，還具備具備500R/MIN的弱磁擴速能力。

作為進一步，本發(fā)明還包括操作單元7，操作單元7與PLC控制單元1連接。操作單元為觸摸屏，可顯示PLC控制單元反饋的數(shù)據(jù)，也可在觸摸屏上對PLC控制單元進行操作。

本發(fā)明控制方式取代了老式液壓控制回路中的壓力控制閥、流量控制閥等元件，簡化了液壓控制回路。伺服驅(qū)動液壓機在整個壓制工藝過程中執(zhí)行了按需供給的方式，在滑塊快降(利用自重)、滑塊靜止在上限位進行上下料時，伺服電機轉(zhuǎn)速為零；滑塊加壓和回程時伺服電機的轉(zhuǎn)速由設(shè)定速度確定；滑塊在保壓時伺服電機的轉(zhuǎn)速僅彌補泵和系統(tǒng)的泄漏直至停機。傳統(tǒng)液壓機在整個工作過程中電機始終處于恒定轉(zhuǎn)速。

伺服電機的具體實施方式有單泵獨立控制方案及多泵并流方案，單泵方案各泵之間獨立運行相互之間不參與控制互不影響，多泵合流方案采用一套伺服驅(qū)動器作為主驅(qū)動器，其他驅(qū)動器作為從驅(qū)動器通過CAN通訊協(xié)議與主驅(qū)動器通訊，PLC只需輸出一組壓力和流量信號，在整個控制過程中從驅(qū)動始終跟隨主驅(qū)動的速度運行。

綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。