專利名稱：一種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液壓機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的液壓機(jī)主要是由微型繼電器、時(shí)間繼電器、壓カ繼電器、計(jì)數(shù)器、行程開(kāi)關(guān)、接觸器和若干按鈕開(kāi)關(guān)等通過(guò)電路的連接構(gòu)成電氣控制，這些控制是通過(guò)觸點(diǎn)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)電路切換完成的，而觸點(diǎn)動(dòng)作由于其可靠性差、故障率高，導(dǎo)致液壓機(jī)可靠性不高，容易出現(xiàn)故障，而且切換緩慢，控制精度不高；另外，傳統(tǒng)的液壓機(jī)動(dòng)力源主要由普通異步三相電動(dòng)機(jī)加油泵組成，由于其轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，油泵在整個(gè)工作周期中全速運(yùn)行，因此浪費(fèi)了大量能源，另外通過(guò)人工調(diào)節(jié)比例壓カ閥和比例流量閥以高壓溢流、節(jié)流的方式來(lái)達(dá)到エ藝要求的壓カ和流量，比例壓カ閥和比例流量閥的調(diào)節(jié)控制精度不高，需要多次調(diào)節(jié)校正才能滿足要求，操作不便。由于現(xiàn)有技術(shù)的液壓機(jī)采用繼電器等器件進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制，其控制精度不高且容易出現(xiàn)故障，無(wú)法保證液壓機(jī)系統(tǒng)工作的可靠性、有效性和平穩(wěn)性；人工機(jī)械調(diào)節(jié)比例壓カ閥和比例流量閥來(lái)控制壓カ和流量，人機(jī)交互復(fù)雜，其降低了工作效率，智能化程度低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種控制精度高、可靠性高、有效平穩(wěn)運(yùn)行的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，包括人機(jī)交互界面；與所述人機(jī)交互界面相連、以接收所述人機(jī)交互界面發(fā)送的所設(shè)定工作參數(shù)并將模擬控制信號(hào)輸出的控制模塊；與所述控制模塊相連、以根據(jù)所述模擬控制信號(hào)進(jìn)行控制的伺服驅(qū)動(dòng)器；與所述伺服驅(qū)動(dòng)器相連、受所述伺服驅(qū)動(dòng)器控制通過(guò)一定量泵對(duì)油缸進(jìn)行壓カ和流量調(diào)節(jié)的伺服電機(jī)。進(jìn)ー步地，所述伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述定量泵出口處并與所述伺服驅(qū)動(dòng)器相連、將所采集的壓カ信號(hào)反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器以與所述工作參數(shù)比較并進(jìn)行壓カ閉環(huán)控制的壓カ傳感器。進(jìn)ー步地，所述控制模塊包括與所述人機(jī)交互界面相連、接收所述人機(jī)交互界面發(fā)送的所設(shè)定工作參數(shù)的控制 器；通過(guò)第一擴(kuò)展接ロ與所述控制器相連并與所述伺服驅(qū)動(dòng)器相連、將所述模擬控制信號(hào)輸出的擴(kuò)展模擬量輸出模塊；通過(guò)第二擴(kuò)展接ロ與所述控制器相連的擴(kuò)展模擬量輸入模塊，[0016]所述壓カ傳感器還與擴(kuò)展模擬量輸入模塊相連以將所采集的壓カ信號(hào)通過(guò)所述擴(kuò)展模擬量輸入模塊反饋到所述控制器以進(jìn)行エ序控制。進(jìn)ー步地，所述控制器為PLC。進(jìn)ー步地，所述控制模塊還包括通過(guò)第三擴(kuò)展接ロ與所述控制器相連的高速計(jì)數(shù)模塊，所述伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括與所述油缸對(duì)應(yīng)設(shè)置并與所述高速計(jì)數(shù)模塊相連、將所述油缸位移距離通過(guò)所述高速計(jì)數(shù)模塊反饋到所述控制器并進(jìn)行所述油缸運(yùn)動(dòng)位置控制的光柵尺。進(jìn)ー步地，所述伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括與所述伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)相連、以將所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋到所述伺服驅(qū)動(dòng)器以進(jìn)行流量閉環(huán)控制的旋轉(zhuǎn)編碼器。進(jìn)ー步地，所述人機(jī)交互界面為觸摸屏。進(jìn)ー步地，所述伺服電機(jī)為交流伺服電機(jī)或直流伺服電機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)提供ー種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其通過(guò)人機(jī)交互界面設(shè)定工作參數(shù)，并由控制模塊進(jìn)行模擬控制信號(hào)輸出至伺服驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而通過(guò)伺服電機(jī)進(jìn)行油缸壓カ和流量調(diào)節(jié)，完成控制精度高、故障率低的模擬量控制，從而保證液壓機(jī)系統(tǒng)工作的高可靠性、有效性和平穩(wěn)性；另外，采用觸摸屏作為人機(jī)交互界面，人機(jī)交互簡(jiǎn)單且方便，提高了工作效率及智能化程度。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的原理圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)主要包括人機(jī)交互界面I ;與人機(jī)交互界面I相連、以接收人機(jī)交互界面I發(fā)送的所設(shè)定工作參數(shù)并將模擬控制信號(hào)輸出的控制模塊，其中，控制模塊可包括作為硬件基礎(chǔ)的PLC、作為程序控制的PLC軟件以及進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊的D/A轉(zhuǎn)換；與控制模塊相連、以根據(jù)模擬控制信號(hào)進(jìn)行控制的伺服驅(qū)動(dòng)器2 ；與伺服驅(qū)動(dòng)器2相連、受伺服驅(qū)動(dòng)器2控制通過(guò)一定量泵3對(duì)油缸4進(jìn)行壓力和流量調(diào)節(jié)的伺服電機(jī)5。為實(shí)現(xiàn)壓カ的閉環(huán)控制，伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于定量泵3出口處并與伺服驅(qū)動(dòng)器2相連、將所采集的壓カ信號(hào)反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器2以與工作參數(shù)比較并進(jìn)行壓カ閉環(huán)控制的壓カ傳感器6。而為了進(jìn)行エ序控制，控制模塊包括與人機(jī)交互界面I相連、接收人機(jī)交互界面I發(fā)送的所設(shè)定工作參數(shù)的控制器7 ；通過(guò)第一擴(kuò)展接ロ與控制器7相連并與伺服驅(qū)動(dòng)器2相連、將模擬控制信號(hào)輸出的擴(kuò)展模擬量輸出模塊8;通過(guò)第二擴(kuò)展接ロ與控制器7相連的擴(kuò)展模擬量輸入模塊9，壓カ傳感器6還與擴(kuò)展模擬量輸入模塊9相連以將所采集的壓カ信號(hào)通過(guò)擴(kuò)展模擬量輸入模塊9反饋到控制器7以進(jìn)行エ序控制。這樣，當(dāng)控制器7監(jiān)測(cè)到壓カ達(dá)到切換エ序的臨界點(diǎn)時(shí)，控制器7可控制伺服驅(qū)動(dòng)器2進(jìn)行下ー個(gè)エ序的動(dòng)作。為了可對(duì)油缸運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行控制，所述控制模塊還包括通過(guò)第三擴(kuò)展接ロ與控制器7相連的高速計(jì)數(shù)模塊10，伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括 與油缸4對(duì)應(yīng)設(shè)置并與高速計(jì)數(shù)模塊10相連、將油缸4位移距離通過(guò)高速計(jì)數(shù)模塊10反饋到控制器7并進(jìn)行油缸4運(yùn)動(dòng)位置控制的光柵尺11，具體地，光柵尺11可包含固定于系統(tǒng)機(jī)架上的固定部分，以及固定于油缸4活塞桿上的活動(dòng)部分，通過(guò)兩個(gè)部分的協(xié)同工作即可檢測(cè)到油缸4的位移距離。為了進(jìn)行流量的閉環(huán)控制，伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括與伺服驅(qū)動(dòng)器2及伺服電機(jī)5相連、以將伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)速反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器2以進(jìn)行流量閉環(huán)控制的旋轉(zhuǎn)編碼器12。為了使人機(jī)交互簡(jiǎn)單且方便，提高工作效率及智能化程度，人機(jī)交互界面I可以為觸摸屏或其他按鍵操作板。作為ー種實(shí)施方式，伺服電機(jī)5可以是交流伺服電機(jī)或直流伺服電機(jī)。下面描述了ー下其具體的應(yīng)用情形當(dāng)采用觸摸屏作為人機(jī)交互界面I時(shí)，可應(yīng)用其可組態(tài)畫(huà)面的特點(diǎn)，組態(tài)友好界面，實(shí)現(xiàn)更加便捷快速的人機(jī)交互，隨時(shí)可方便地更改工作參數(shù)或者調(diào)用模具參數(shù)，而且所設(shè)定的目標(biāo)值可立即生效，同時(shí)控制器7反饋的系統(tǒng)壓力、油缸位置及設(shè)備運(yùn)作過(guò)程等可直觀展現(xiàn)在觸摸屏上。而觸摸屏應(yīng)用到的數(shù)據(jù)是通過(guò)PLC軟件應(yīng)用到生產(chǎn)エ藝上的，觸摸屏可以與PLC通過(guò)高速通訊的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。控制器7可以是PLC或者M(jìn)CU或其他可完成相同控制功能的部件，而由于PLC具有可編程的特點(diǎn)，按生產(chǎn)エ藝的要求編寫(xiě)軟件，從傳統(tǒng)的繼電器控制變?yōu)檐浖刂?，可?shí)現(xiàn)高可靠性地快速穩(wěn)定運(yùn)行，而且容易實(shí)現(xiàn)對(duì)エ藝的優(yōu)化及功能的擴(kuò)展，同吋，PLC軟件采集PLC輸入信號(hào)(包括觸摸屏數(shù)據(jù))經(jīng)過(guò)處理后驅(qū)動(dòng)PLC輸出，從而控制各執(zhí)行元件(如伺服驅(qū)動(dòng)器2、定量泵3等)，PLC軟件將觸摸屏設(shè)定的壓カ及流量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)0-10V的模擬控制信號(hào)輸出到伺服驅(qū)動(dòng)器2作為其工作的給定值。其中，PLC還可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)量到定量泵3進(jìn)行閥動(dòng)作的控制，另外，還可以通過(guò)開(kāi)關(guān)量控制伺服驅(qū)動(dòng)器2進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。應(yīng)用伺服可控、可調(diào)及大扭矩的特點(diǎn)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)定量泵3，作為液壓機(jī)的動(dòng)カ源，通過(guò)對(duì)伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來(lái)改變定量泵3的流量，從而對(duì)油缸4進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)速。伺服驅(qū)動(dòng)器2根據(jù)壓カ的反饋，經(jīng)過(guò)PID的快速整定，幾十毫秒內(nèi)可達(dá)到設(shè)定壓力。根據(jù)對(duì)壓力給定信號(hào)與壓カ傳感器6的壓カ信號(hào)，進(jìn)行兩種閉環(huán)控制一種是壓力信號(hào)比工作參數(shù)中給定壓カ值小，即系統(tǒng)實(shí)際壓力沒(méi)有達(dá)到給定壓力，以速度控制模式工作，通過(guò)安裝在伺服電機(jī)5上的旋轉(zhuǎn)編碼器12與工作參數(shù)中給定轉(zhuǎn)速(流量給定信號(hào))進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)流量的閉環(huán)控制；另一種是壓力信號(hào)達(dá)到給定壓カ值，以壓カ控制模式工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)壓力的閉環(huán)控制。實(shí)施上述本實(shí)用新型實(shí)施例的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其應(yīng)用了觸摸屏能更好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，應(yīng)用PLC讓觸摸屏的數(shù)據(jù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)エ藝流程中，脫離傳統(tǒng)依賴?yán)^電器及只對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的方式，使系統(tǒng)可靠、快速、平穩(wěn)地運(yùn)行，從而更好地對(duì)伺服進(jìn)行控制，讓伺服根據(jù)觸摸屏數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，伺服驅(qū)動(dòng)器2依據(jù)PLC的開(kāi)關(guān)量信號(hào)控制正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。這種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)控制精度高，人機(jī)交互簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，智能化程度高，而且能節(jié)約能源。以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 人機(jī)交互界面； 與所述人機(jī)交互界面相連、以接收所述人機(jī)交互界面發(fā)送的所設(shè)定工作參數(shù)并將模擬控制信號(hào)輸出的控制模塊； 與所述控制模塊相連、以根據(jù)所述模擬控制信號(hào)進(jìn)行控制的伺服驅(qū)動(dòng)器； 與所述伺服驅(qū)動(dòng)器相連、受所述伺服驅(qū)動(dòng)器控制通過(guò)一定量泵對(duì)油缸進(jìn)行壓力和流量調(diào)節(jié)的伺服電機(jī)。
2.如權(quán)利要求I所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括 設(shè)置于所述定量泵出口處并與所述伺服驅(qū)動(dòng)器相連、將所采集的壓力信號(hào)反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器以與所述工作參數(shù)比較并進(jìn)行壓力閉環(huán)控制的壓力傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括 與所述人機(jī)交互界面相連、接收所述人機(jī)交互界面發(fā)送的所設(shè)定工作參數(shù)的控制器； 通過(guò)第一擴(kuò)展接口與所述控制器相連并與所述伺服驅(qū)動(dòng)器相連、將所述模擬控制信號(hào)輸出的擴(kuò)展模擬量輸出模塊； 通過(guò)第二擴(kuò)展接口與所述控制器相連的擴(kuò)展模擬量輸入模塊， 所述壓力傳感器還與擴(kuò)展模擬量輸入模塊相連以將所采集的壓力信號(hào)通過(guò)所述擴(kuò)展模擬量輸入模塊反饋到所述控制器以進(jìn)行工序控制。
4.如權(quán)利要求3所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為PLC。
5.如權(quán)利要求3所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還包括 通過(guò)第三擴(kuò)展接口與所述控制器相連的高速計(jì)數(shù)模塊， 所述伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括 與所述油缸對(duì)應(yīng)設(shè)置并與所述高速計(jì)數(shù)模塊相連、將所述油缸位移距離通過(guò)所述高速計(jì)數(shù)模塊反饋到所述控制器并進(jìn)行所述油缸運(yùn)動(dòng)位置控制的光柵尺。
6.如權(quán)利要求I所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)還包括 與所述伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)相連、以將所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋到所述伺服驅(qū)動(dòng)器以進(jìn)行流量閉環(huán)控制的旋轉(zhuǎn)編碼器。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)交互界面為觸摸屏。
8.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服電機(jī)為交流伺服電機(jī)或直流伺服電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種伺服驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)，其通過(guò)人機(jī)交互界面設(shè)定工作參數(shù)，并由控制模塊進(jìn)行模擬控制信號(hào)輸出至伺服驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而通過(guò)伺服電機(jī)進(jìn)行油缸壓力和流量調(diào)節(jié)，完成控制精度高、故障率低的模擬量控制，從而保證液壓機(jī)系統(tǒng)工作的高可靠性、有效性和平穩(wěn)性；另外，采用觸摸屏作為人機(jī)交互界面，人機(jī)交互簡(jiǎn)單且方便，提高了工作效率及智能化程度。
文檔編號(hào)B30B15/16GK202399558SQ201120544299
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者汪玉峰 申請(qǐng)人:中廣核中電能源服務(wù)(深圳)有限公司