一种利用欧姆龙plc的四柱液压机控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统，包括欧姆龙PLC控制模块、由通讯模块、触摸屏、操作台和指示灯组成的人机交互系统、及液压机中设有的压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器和比例压力/方向阀；压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器的输出端分别与欧姆龙PLC控制模块的输入端相接， 欧姆龙PLC控制模块与比例压力/方向阀连接双向通信；触摸屏与通讯模块双向通信，通讯模块与PLC控制模块双向通信，操作台输出端、指示灯输入端分别与欧姆龙PLC控制模块相接。本实用新型为一种位置、压力双闭环控制系统，能够实现四柱液压机的压头精准定位和压制压力精确控制功能，压制工件尺寸精度高。
【专利说明】一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械加工设备自动控制领域，涉及液压机控制系统，具体涉及一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统。
【背景技术】
[0002]四柱液压机是一种利用油泵输送液压油的静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械设备。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如:锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等。四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统。目前，四柱液压机的控制系统多为通用PLC数字量输入/输出，通过调整行程开关控制四柱液压机压头的位置，其控制精度较差且调整麻烦，对尺寸精度要求较高的工件无法达到要求，四柱液压机压头不能准确定位，压制压力不能精确控制，满足不了压制工件尺寸高精度的要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型为了解决现有四柱液压机控制系统不能满足压制工件尺寸高精度的要求的问题，提供了一种利用欧姆龙PLC平台的四柱液压机控制系统。
[0004]为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统，包括欧姆龙PLC控制模块、由通讯模块、触摸屏、操作台和指示灯组成的人机交互系统、及液压机中设有的压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器和比例压力/方向阀；所述压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器的输出端分别与欧姆龙PLC控制模块的输入端相接，欧姆龙PLC控制模块与比例压力/方向阀连接双向通信；所述触摸屏与所述的通讯模块双向通信，该通讯模块与PLC控制模块双向通信，所述操作台输出端、指示灯输入端分别与欧姆龙PLC控制模块相接。
[0006]压力传感器、温度传感器分别与欧姆龙PLC控制模块的模拟量输入模块相接，压头位移检测编码器输出端与欧姆龙PLC控制模块高速计数端口相接，欧姆龙PLC控制模块的模拟量输出模块与比例压力/方向阀连接。
[0007]欧姆龙PLC为CPIE系列PLC。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型为一种位置、压力双闭环控制系统，能够实现四柱液压机的压头精准定位和压制压力精确控制功能，满足压制工件尺寸高精度的要求，且结合NBlOW人机界面实现设备智能化，具有性价比高、可开发性强、易操作、易维修等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1.本实用新型电气控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统，包括欧姆龙PLC控制模块、由通讯模块、触摸屏、操作台和指示灯组成的人机交互系统、及液压机中设有的压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器和比例压力/方向阀；所述压力传感器、温度传感器分别与欧姆龙PLC控制模块中的功能组件模拟量输入模块相接，压头位移检测编码器的输出端与欧姆龙PLC控制模块高速计数端口相接，欧姆龙PLC控制模块中的功能组件模拟量输出模块与比例压力/方向阀连接实现双向通信；所述触摸屏与所述的通讯模块双向通信，该通讯模块与PLC控制模块双向通信，所述操作台输出端、指示灯输入端分别与欧姆龙PLC控制模块相接。欧姆龙PLC为CPlE系列PLC，人机交互系统为操作人员操作界面，其中通讯模块为人机交互系统附属组件与PLC控制模块通过RS232-C通讯电缆连接，保证人机交互系统与PLC控制模块之间进行信息交换；PLC控制模块为本电气控制系统的核心，完成所有信息的计算、处理，所述的模拟量输入/输出模块为PLC控制模块的功能组件，模拟量输入模块用于接受由压力传感器、温度传感器输出的模拟量信号并将模拟量信号转换为数字量信号后输入PLC控制模块；模拟量输出模块用于接受PLC控制模块的数字信号并将其转换为模拟量信号后传输至比例压力/方向阀达到控制液压机的最终目的。所述的压力传感器安装于液压机液压阀块上，压力传感器用于检测液压机实际压力信号并将信号通过屏蔽传输电缆传输至模拟量输入模块；温度传感器安装在液压机油箱中，温度传感器用于检测液压机油液实际温度信号并将信号通过屏蔽传输电缆传输至模拟量输入模块；压头位移检测编码器用于检测液压机压头实际位移量并将位移量通过屏蔽传输电缆传输至PLC控制模块。位移传感器安装在液压机横梁上检测横梁的位移量。比例压力/方向阀接受PLC控制模块通过模拟量输出模块输出的模拟量信号调节自身达到控制液压机的最终目的。
[0011]如图1所示，PLC控制模块具有高速计数功能和高速脉冲输出功能，通过压力机压头的位置和压力机压头压力的大小，发出合适占空比的模拟量信号给比例压力/方向阀，位移检测编码器将位移信号通过高速计数端口反馈给PLC控制模块，经过PID闭环控制从而实现压头油缸位置的精准定位；压力检测传感器将压头油缸压力信号反馈回模拟量输入模块和PLC控制模块，经过PID闭环控制从而实现压头压力的准确定位；温度传感器将油液温度信号传输到模拟量输入模块和PLC控制模块，经过PLC程序判断油温保护是否作用，从而保护液压系统。NBlO-W人机界面通过RS232-C通讯电缆与序号2RS232/485通讯模块的通讯，将设备所有信息快速安全的输入和显示出来，实现人机对话。本实用新型控制系统人机界面工作参数主要由压头实际位置、压头油缸实际压力、压头减速位置、压头位移目标值、压头油缸压力、压头保压时间、压头卸荷时间等参数组成。操作人员根据四柱液压机工作时的工艺要求，通过人机面输入压头的目标位置和所需压头压力，同时压头的实时位置和实际压力显示出来，操作人员通过观察人机界面参数可以判断当前工作的现状，可以通过修改参数来调整压头的位移和压力；根据所压制工件的工艺要求设定压头到达目标位置的保压时间的大小；卸荷时间是在压制结束后压头油缸返回时的泄压时间，根据压头压制压力的大小来调整该参数，为使压头油缸平稳返回，减小冲击。
【权利要求】
1.一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统，其特征在于:包括欧姆龙PLC控制模块、由通讯模块、触摸屏、操作台和指示灯组成的人机交互系统、及液压机中设有的压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器和比例压力/方向阀；所述压力传感器、温度传感器、压头位移检测编码器的输出端分别与欧姆龙PLC控制模块的输入端相接，欧姆龙PLC控制模块与比例压力/方向阀连接双向通信；所述触摸屏与所述的通讯模块双向通信，该通讯模块与PLC控制模块双向通信，所述操作台输出端、指示灯输入端分别与欧姆龙PLC控制模块相接。
2.根据权利要求1所述的一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统，其特征在于:压力传感器、温度传感器分别与欧姆龙PLC控制模块的模拟量输入模块相接，压头位移检测编码器输出端与欧姆龙PLC控制模块高速计数端口相接，欧姆龙PLC控制模块的模拟量输出模块与比例压力/方向阀连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用欧姆龙PLC的四柱液压机控制系统，其特征在于:欧姆龙PLC为CPlE系列PLC。
【文档编号】B30B15/26GK204263605SQ201420695694
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】张宏, 马麟, 袁鑫, 陈熙, 马天海 申请人:天水锻压机床(集团)有限公司