專利名稱：一種壓力機液壓電機節(jié)能控制裝置及其控制方法
一種壓力機液壓電機節(jié)能控制裝置及其控制方法技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于壓力機液壓電機節(jié)能控制的系統(tǒng)裝置。壓力機廣泛應(yīng)用于五金、汽車制造工業(yè)生產(chǎn)中(包括四柱液壓機、油壓機)，現(xiàn)代壓力機一般由液壓缸驅(qū)動，液壓缸的動力來源于液壓泵，壓力機能耗很大部分來自液壓泵電機。加入本系統(tǒng)裝置能夠減少液壓泵電機的能量消耗，可以大幅度減少壓力機液壓電機的電量消耗。
背景技術(shù)：
I、壓力機(液壓機)是金屬制品成型關(guān)鍵設(shè)備，它的工作特征是在每個產(chǎn)品生產(chǎn)工藝周期20%的時間達到功率的最大值，其余時間都處于輕載、空載、待料運行。且它主要耗電是拖動液壓油泵的電機，且拖動液壓油泵電動機功率大電耗高，占整機負 載95%負荷功率。五金制造、金屬拉伸、金屬板材成型工作性質(zhì)是“周期、循環(huán)、間斷生產(chǎn)”。設(shè)備電動機開動后，就是全速，全電壓(380V)、頻率50Hz運轉(zhuǎn)，功率一直處于最大空載狀態(tài)。但是按生產(chǎn)工藝要求，壓力機對液壓泵流量和壓力的需求是變化的，它的流量和壓力根據(jù)工藝和參數(shù)大小確定，壓力機負荷加載時間很短，多余能量經(jīng)流量比例閥和壓力比例閥控制通過溢流閥放回油箱，大馬拉小車普遍存在，尤其換工件時間80%電能浪費。電機并不是始終處于滿載狀態(tài)，平均只有60%負載率。有40%左右(或更多)電能浪費在工藝空載和輕載時間，能量經(jīng)流量比例閥和壓力比例閥控制通過溢流閥放回油箱，且液壓設(shè)備均為大功率電機，感性負載功率因素大部份用電設(shè)備得不到電容補償。電能浪費很嚴重。2、現(xiàn)在市場有應(yīng)用簡陋控制變頻器節(jié)能產(chǎn)品，但目前壓力機設(shè)備未見有成熟的控制技術(shù)。這些壓力機節(jié)能產(chǎn)品的控制方式采用模擬信號(PID)控制頻率，(PID)線性電路滯后特性限制液壓動力爆發(fā)力。在生產(chǎn)現(xiàn)場條件下，存在線性信號滯后提速慢、速度趕不上生產(chǎn)工藝速度影響產(chǎn)量效率，電源電壓波動、電磁干擾、機械振動等不利因素，控制信號容易受到干擾和零點漂移問題，為此難以實現(xiàn)壓力機工藝的穩(wěn)定。壓力機注塑機節(jié)能產(chǎn)品出現(xiàn)產(chǎn)量減少、產(chǎn)品合格率降低，使用者誤解變頻器的問題。其實就是控制應(yīng)用技術(shù)不到位。本發(fā)明內(nèi)容解決的問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種壓力機液壓電機節(jié)電控制裝置及其控制方法，編寫生產(chǎn)工藝流程軟件程序，在壓力機工藝過程中在滿足工藝需要的前提下用變頻器降低液壓泵的電源頻率，達到節(jié)電的目的，并使壓力機生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)定(不影響原有的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量)。解決問題的關(guān)鍵方法是提取工藝全感器、電磁閥、換向閥開、關(guān)信號，PLC按邏輯控制變頻器的頻率，控制信號的來源，由壓力機工藝開、關(guān)信號，可編程控制器(PLC)程序?qū)?yīng)變頻器頻率地址參數(shù)運行。PLC采集工藝傳感器電磁閥通、斷信號，通過PLC編程地址對應(yīng)0HZ-50HZ程序化識別控制，計算結(jié)果增加適當富余量。例如如成型壓力50%、流量20%，生產(chǎn)周期25秒，頻率35HZ，參數(shù)地址H1010，實現(xiàn)高度穩(wěn)定的頻率控制。PLC它內(nèi)部有斷電保持和復(fù)電記憶功能、靈活控制、隔離抗干擾能力強，當工廠內(nèi)電網(wǎng)電壓瞬時閃電波動或瞬間斷電時PLC輸出不變，信號不存在零點漂移問題，PLC輸出均為數(shù)字信號控制變頻器，不同的工藝編寫不同數(shù)字信號與變頻器頻率地址參數(shù)相對應(yīng)，不容易被干擾，所以變頻器輸出頻率穩(wěn)定，電機轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，循環(huán)周期頻率有絕對性的重復(fù)性，使壓力機生產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。變頻節(jié)電效率高。本發(fā)明進一步要解決的技術(shù)問題是提供一種壓力機的控制裝置系統(tǒng)，對800噸以上大型壓力機(四柱液壓機)同軸多油泵、多電機，老式油制閥型壓力機、實現(xiàn)分段數(shù)字化控制。PLC輸出分別多路控制每一臺電機調(diào)速運行、生產(chǎn)工藝更穩(wěn)定，機械特性更佳，實現(xiàn)變頻器與工藝同步調(diào)速，達到節(jié)能減排低碳、企業(yè)降低成本目的，變頻改造后液壓油工作溫度降低，延長液壓油使用周期，節(jié)省了液壓油的成本。實現(xiàn)液壓傳動設(shè)備易損件延長運行壽命，低維修成本。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種壓力機液壓電機節(jié)電控制裝置系統(tǒng)方法，數(shù)據(jù)采集處理裝置，可編程控制器(PLC)裝置，輸入端、輸出連接控制系統(tǒng)，工藝輸入信號采集裝置，PLC軟件程序邏輯判斷、選擇、運算出輕載、空載、待料控制程序系統(tǒng)，I/O與變頻器數(shù)字控制端兼容控制裝置。按采集壓力機五金成型工藝，工藝流程、工藝參數(shù)和工藝條件要求進行軟件編寫程序，按工藝要求實現(xiàn)軟件管理程序的模式執(zhí)行命令將輸入的信號運算為數(shù)字輸出端與變頻器數(shù)字口兼容控制系統(tǒng)。生產(chǎn)工藝信號動作到變頻器輸出時間0.01，變頻器提速時間0. 2到某個工藝頻率，與工藝同步動作，達到不影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。PLC它內(nèi)部繼電器有斷電保持和復(fù)電記憶功能，當工廠內(nèi)電網(wǎng)電壓瞬時閃電波動或斷電時PLC輸出保持信號不斷，當灰復(fù)供電變頻器用于接收所述控制單元傳送的控制信號不斷，變頻器輸出頻率和電機轉(zhuǎn)速保持恒速。PLC與變頻器是數(shù)字通信，它以程序訪問的地址對號定位(零誤差)。所述數(shù)據(jù)采集處理裝置與所述變頻器的可編程輸入端或脈沖輸入端相連。所述實時控制步驟包括如下步驟I)信號采集裝置，工藝傳感器采集工藝的工作狀態(tài)信號；2)信號處理，用于將工作狀態(tài)信號與PLC輸入端連接，編制為工藝程序；3)PLC程序邏輯判斷、比較、運算、傳輸，用于將輸入信號通過程序電路(梯形圖)后的編制數(shù)字信號與變頻器存儲在控制單元里的預(yù)設(shè)參數(shù)進行比較；4)采集工藝信號到PLC發(fā)出對應(yīng)控制信號改變變頻器頻率來實現(xiàn)壓力機與工藝同步動作。


圖中是壓力機節(jié)能裝置的原理圖。
具體實施例方式一種壓力機液壓電機節(jié)能控制方法，包括數(shù)據(jù)采集處理裝置(0)，工藝動作信號選擇；“手動”液壓缸沖頭上裝置(I)，工藝壓力60%丨丨，流量(速度)50%丨丨頻率(加富余量)30HZ對應(yīng)地址H1000，“自動”液壓缸沖頭上裝置(2)，工藝壓力60%丨丨，流量(速度)50%丨丨頻率(加富余量)30HZ對應(yīng)地1000 手動”液壓缸沖頭下裝置(3)，工藝壓力80%丨丨，流量(速度)70%丨丨頻率(加富余量)40HZ對應(yīng)地址H1010，“自動”液壓缸沖頭下裝置(4)，エ藝壓力80%丨丨，流量(速度)70%丨丨頻率(加富余量)40HZ對應(yīng)地址H1010 自動”液壓缸沖頭頂出裝置，(5)エ藝壓力20%丨丨，流量(速度)60%丨t頻率(加富余量)30HZ對應(yīng)地址H0010 手”動液壓缸沖頭頂退裝置，(6) “エ藝壓カ20%I ，流量(速度)60%丨丨頻率(加富余量)30ΗΖ對應(yīng)地址HOO10 ;“自動”液壓缸沖頭下裝置(4)，エ藝壓力80%丨丨，流量(速度)70%丨丨頻率(加富余量)40ΗΖ對應(yīng)地址Η0100 ;手動”液壓缸沖頭頂上裝置(7)，エ藝壓力80%丨丨，流量(速度)70%丨丨頻率(加富余量)40ΗΖ對應(yīng)地址Η0100 ;控制單元(8)，變頻器(16臺)(9)自動”液壓缸沖頭頂退裝置(10)，エ藝壓力20%丨丨，流量(速度)60%丨丨頻率(加富余量)30ΗΖ對應(yīng)地址Η0010，“手”動液壓缸沖頭頂退裝置，(6) “エ藝壓カ20%丨丨，流量(速度)60%丨丨頻率(加富余量)30ΗΖ對應(yīng)地址Η0010 ;工作狀態(tài)信號并將此工作狀態(tài)信號運算為數(shù)字信號與地址對應(yīng)； 所述控制単元8為可編程序邏輯控制器PLC，執(zhí)行生產(chǎn)エ藝程序命令，驅(qū)動變頻器 9-1至9-6(設(shè)備單電機只驅(qū)動9-1)，變頻器應(yīng)用簡易伺服驅(qū)動高力矩控制技木，該變頻器9-1至9-6用于接收所述控制単元8傳來的各種數(shù)字控制信號，井根據(jù)此控制信號選擇負載率控制電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)設(shè)備在輕載、空載、待料中節(jié)實現(xiàn)電的目的。本發(fā)明控制裝置在生產(chǎn)設(shè)備檢測節(jié)電效果。
權(quán)利要求
1.一種壓カ機液壓電機變頻節(jié)能控制裝置及其控制方法，其特征在于具有壓カ機液壓源電機變頻節(jié)能控制裝置，包括采集壓力機生產(chǎn)エ藝信號裝置，可編程序邏輯控制器(PLC)，程序控制裝置，I/O聯(lián)控變頻器裝置，變頻器應(yīng)用技術(shù)及其控制方法?？刂平档瓦m應(yīng)エ藝需求頻率，使電源電流減小實現(xiàn)節(jié)電的目的。
2.根據(jù)權(quán)利 要求I所述的壓力機液壓電機調(diào)速節(jié)能、其特征還在于包括傳感器、電磁閥、方向閥、繼電器、耦合性傳感器獲取信號方法，I/O聯(lián)控裝置，ー個PLC控制I臺變頻器I臺電機，或多臺變頻器控制多臺電機及其控制系統(tǒng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于壓力機液壓電機節(jié)能控制裝置及其控制方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種壓力機液壓電機節(jié)電控制裝置，根據(jù)生產(chǎn)工藝流程編寫控制軟件程序，分別信號采集系統(tǒng)，可編程控制器(PLC)程序控制控制系統(tǒng)，I/O接口通信系統(tǒng)，變頻器應(yīng)用技術(shù)方法，。在壓力機成型工藝過程中，滿足生產(chǎn)、工藝的前提下控制變頻器，按生產(chǎn)工藝程序控制壓力機電機在輕載、空載、待料時間降低電源頻率和電流，使壓力機電機達到節(jié)電的目的，并且使壓力機生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)定。節(jié)電率達到30％-60％顯著效果。
文檔編號G05B19/05GK102692889SQ20111007111
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者侯金來 申請人:侯金來