一种陶瓷压砖机速度位置双闭环控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及应用到陶瓷压砖机，特别是陶瓷压砖机的动梁的运动控制方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术的陶瓷压砖机是通过液压驱动，具体是通过控制器向比例阀发送一定电 压的电信号，控制比例阀的开度从而控制液压的大小。请参考图1，压砖机的主要结构是动 梁11与模框12,动梁11与模框12之间放置有待压制的粉料，动梁11上端通有油液，从而 产生液压，W驱动动梁11运行。
[0003]目前大家所公知的陶瓷压砖机控制系统普遍采用普通PLC来控制压机的动作，整 体的控制思路如图2,包括如下步骤：
[0004] D1 ;控制陶瓷压砖机的动梁运行。
[000引D2;读取位移传感器的值。
[0006]D3;根据位移传感器的值判断动梁所处的阶段；若当前动梁处于开始起步区域， 则跳转至步骤D4;若当前动梁处于快速运动区域，贝峭巧f至步骤D5;若当前动梁处于刹车 位置区域，则跳转至步骤D6。
[0007]D4;向液压比例阀输出0-10V的起步电压。
[000引D5;向液压比例阀输出0-10V的快速电压。
[0009]D6;向液压比例阀输出0-10V的刹车电压。
[0010] 该种控制模式是采集当前压机动梁的实时位置给化C，PLC再根据动梁实时位置 来判断动梁处于哪个阶段，然后通过模拟量输出模块来进行输出设定的动梁比例阀的开 度。
[0011] 该种公知的位置控制技术已经应用于陶瓷压砖机上多年，也是很成功的。但是该 种技术存在W下的缺点；1、该些位置检测传感器都是模拟量形式，在陶瓷压砖机的现场工 作环境中，模拟量受干扰和影响的因素有很多，该些位置传感器很容易受到干扰造成输入 PLC的数据不准确；2、控制方法比较简单，根据不同的位置段，输出不同的模拟量来控制液 压比例阀，该对于大物件的运动来说，容易造成分段效果，并且受制于上油箱的气压不稳定 的情况，分段控制输出造成的动梁运动的重复性精度不高；3、分段输出来控制液压比例阀， 在大开度与小开度之间没有一个过渡，运行时间久容易造成液压比例阀的损坏。4、分段输 出控制很难去掌握压机动梁的实时速度（mm/s)，对操作者W及粉料要求比较高，容易造成 砖逐不合格。
[0012] 总而言之，现用的根据位置来进行分段输出模拟量给比例阀存在很多的问题，难 W去保证动梁运行的重复精度，压机的整体性能不高。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，为陶瓷压砖机提供一个新的控制理念， 一种陶瓷压砖机速度位置双闭环控制方法，从而解决现有控制系统存在的抗干扰能力差、 重复精度不高、控制精度不高、控制性能差的问题。
[0014] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案；包括W下步骤：
[0015] 步骤一：预设陶瓷压砖机的动梁的初始位置与目标位置，其中初始位置的绝对位 移值为L0,目标位置的绝对位移值为L1 ;预设该动梁的加速度al、快速运行速度VsW及减 速度a2 ;
[0016] 步骤二；计算该动梁的开始刹车位置，其绝对位移值L2=Ll-VsVa2;
[0017] 步骤H;向比例阀发送控制信号，控制动梁W加速度al运行；
[0018] 步骤四：测定该动梁的当前速度并与所述快速运行速度Vs比较，判断该动梁的当 前速度是否达到快速运行速度Vs,若为是，则进入步骤五；否则跳转至步骤H ;
[0019]步骤五：测定该动梁的当前速度，W快速运行速度Vs作为输入，W当前速度作为 反馈，根据输入与反馈之间的误差进行PID (propo;rtion integral derivative,比例积分 微分）运算；
[0020] 步骤六；向比例阀输出稳定的速度控制信号，将动梁的速度稳定在Vs;
[0021] 步骤走：测定该动梁的当前位置并与所述开始刹车位置比较，判断该动梁是否已 到达开始刹车位置，若为是，则进入步骤八，否则跳转至步骤五；
[0022] 步骤八：向比例阀发送控制信号，控制动梁W减速度a2运行；
[0023] 步骤九：测定该动梁的当前速度并判断该动梁的当前速度是否已达到零，若为 是，则结束本方法；否则跳转至步骤八。
[0024] 相比于现有技术，一种陶瓷压砖机速度位置双闭环控制方法根据动梁的当前速度 创建一个速度控制闭环W实时控制动梁的速度，根据动梁的当前位置创建一个位置闭环控 制实现对动梁的定位，用速度闭环控制动梁的运行速度，用位置闭环控制动梁运行所要到 达的位置。动梁运行过程中，由于惯性W及上油箱的气压压力不同造成速度的不稳定均可 利用速度闭环来进行控制，速度闭环保证了动梁稳定速度的运行，该样可W保证动梁与顶 出装置的同步动作，会更好的保证砖逐的合格率，同时避免动梁速度设置不合理导致效率 降低的情况。在动梁运行过程中全程速度闭环控制，动梁的整个运行过程都很平稳，并且速 度的切换也会更平滑，不再有之前控制所体现的分段、超调、提前减速时间加长等问题，无 突变输出也能更好的保护比例阀。另外，因为在动梁刹车时采用的是位置闭环控制，控制精 度上有很大提高，重复精度也很好。压机的整体运行速度有所提高，整体性能有明显的提 升。本发明结构简单，有较强的灵活性和适应性，使用起来简单方便，大步提高了产品质量、 精度和性能。
[00巧]进一步，在步骤四中，通过一个位移传感器实时检测动梁的位置，并对动梁的位置 进行求导计算得到动梁的当前速度；在步骤走中，通过所述位移传感器直接测定动梁的当 前位置；在步骤九中，通过所述位移传感器实时检测动梁的位置，并动梁的位置进行求导计 算得到动梁的当前速度。本发明利用同一个位移传感器进行位置闭环控制、速度闭环控制， 结构上简单，但控制上有根本变化，在一个陶瓷压砖机的动梁控制上用了 2种闭环控制方 法，能更好的去控制动梁动作，控制更稳定、精准。
[0026]进一步，在步骤四、步骤走W及步骤九中的位移传感器为SSI (Synchronous Serial Inte计ace,同步串行接口）位移传感器。对动梁位置的检测采用了SSI位移传感 器，位置信号输入到PLC之前都是格雷码形式，传输过程中抗干扰能力强，减少了在平常使 用中不少因为干扰造成的诸多问题。
[0027] 本发明的另一个目的是提供一种陶瓷压砖机速度位置双闭环控制器，其包括包括 储存单元、第一计算单元、加速控制单元、第一判断单元、第二计算单元、稳速控制单元、第 二判断单元、减速控制单元W及第H判断单元；
[0028] 所述储存单元储存预设好的陶瓷压砖机的动梁的初始位置、目标位置、开始刹车 位置、加速度al、快速运行速度Vs、减速度a2,其中初始位置的绝对位移值为L0,目标位置 的绝对位移值为L1 ;
[0029] 所述第一计算单元计算该动梁的开始刹车位置并通过储存单元储存，其中：开始 刹车位置的绝对位移值L2=Ll-VsVa2 ;
[0030] 所述加速控制单元接收所述第一判断单元的工作指令并向比例阀发送控制信号， 控制动梁W加速度al加速运行；
[0031] 所述第一判断单元判断所测定的该动梁的当前速度；当所测定的该动梁的当前速 度未达到快速运行速度Vs时，该第一判断单元向加速控制单元发送工作指令；
[0032] 所述第二计算单元W快速运行速度Vs作为输入，W当前速度作为反馈，根据输入 与反馈之间的误差进行比例积分微分运算并将结果发送至所述稳速控制单元；
[0033] 所述稳速控制单元接收所述所述第二判断单元的工作指令与所述第二计算单元 的计算结果并向比例阀发送控制