一种双驱动节能型伺服压力机的控制系统的制作方法

本发明涉及压力机控制技术领域，特别涉及一种控制伺服电机的系统。

背景技术：

伺服压力机是成新装备的最新发展，它以计算机控制的交流伺服电机为动力，通过螺旋、曲柄连杆、肘杆或其它机构将电机的旋转运动转化为滑动所需的直线运动，而伺服电机是整个压力机的关键部件，对于伺服电机的动力控制尤为关键。

伺服电机在制动时会产生再生高电压电源，现有技术中采用电容电阻箱将高电压吸收到释放，造成产生的高电压电源的浪费，不节能。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的不足之处，本发明提供一种双驱动节能型伺服压力机的控制系统，解决现有技术中不节能的技术问题，本发明将电机制动时产生的高电压电源回馈到客户电网，更加节能。

本发明的目的是这样实现的：一种双驱动节能型伺服压力机的控制系统，包括断路器qf和cnc控制器，380v三相电源连接断路器qf，380v三相电源经变压器输出交流220v电压，所述交流220v连接交流接触器一的进线端，所述交流接触器一的出线端连接电抗器一的进线端，所述电抗器一的输出端子连接电源模块ps1的cz1端子，所述电源模块ps1的cxa2a端子连接伺服放大器sv1的cxa2b端子，24v直流电压与电源模块ps1的cxa2d端子连接，电源模块ps1的tb1端子经铜排连接伺服放大器sv1的tb1端子，伺服放大器的cx8和cx9端子连接动态抱闸模块dbm1的t2端子，动态抱闸模块dbm1的t1端子和伺服电机的三相电源端同时连接至伺服放大器sv1的tb2端子，所述cnc控制器与伺服放大器sv1的cop10b端子连接。

本发明工作时，电网将380v交流电压经变压器产生交流电压220v传输给电源模块ps1的cx3端子，cx3端子得电，交流接触器得电，则滤波器一和电抗器一之间的线路通，滤波器一将380v交流电压经电抗器一传输给电源模块ps1的cz1端子（三相电源输入端口），外部直流电压24v传输给电源模块的cxa2d端口（直流电压连接端口），电源模块ps1的tb1端子和伺服放大器tb1端子实现直流电压的传输，电源模块ps1的cxa2a端子和伺服放大器sv1的cxa2b端子实现通讯，cnc控制器将控制信号传输给伺服放大器sv1的cop10b端子（信号传输端口），伺服放大器sv1的cop10a端子将控制信号传输出去，伺服放大器sv1的cx8、cx8端子与动态抱闸模块dbm1的t2端子连接实现通讯，动态抱闸模块dbm1检测伺服放大器sv1的tb2端子处的三相电是否存在问题，若三相电有问题，例如相序紊乱等，动态抱闸模块dbm1将停机信号经b1端子发送给伺服放大器sv1，伺服放大器sv1的tb2端子失电，伺服电机制动，电池盒将直流电压传输给伺服放大器sv1的cxa2a端子，伺服放大器sv1的jf1端子将电池盒的电压信号传输给伺服电机编码器，伺服电机编码器得电开始检测工作，伺服电机编码器将检测到的信号传输给cnc控制器；本发明中通过交流接触器一引至电抗器一限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，既能阻止来自电网的干扰，又能减少单元产生的谐波电流对电网的污染；通过电抗器依次引至电源模块一、伺服放大器一和伺服电机，三相电源回路具有防雷击、抗干扰、平滑电源功能，提升电气元件的使用寿命；伺服电机制动过程中，动态抱闸模块dbm1会产生再生高电压电源，交流高电压通过伺服放大器转换成直流，再通过电抗器、交流接触器、滤波器反馈至客户电网，该回路具有抗干扰、平滑电源功能，既起到节能作用，又不会影响客户电网；可应用于控制伺服电机动作的工作中。

为了实现伺服电机动作信号的检测，还包括电池盒，所述电池盒的电源输出端和伺服放大器的cxa2a端子连接，伺服放大器的jf1端子连接伺服电机编码器。

为了进一步提高驱动伺服电机动作的可靠性，所述380v三相电源还经滤波器二连接交流接触器二的进线端，所述交流接触器二的出线端连接电抗器二的进线端，所述电抗器二的输出端子连接电源模块ps2的cz1端子，所述电源模块ps2的cxa2a端子连接伺服放大器sv2的cxa2b端子，24v直流电压与电源模块ps2的cxa2d端子连接，电源模块ps2的tb1端子经铜排连接伺服放大器sv2的tb1端子，伺服放大器的cx8和cx9端子连接动态抱闸模块dbm2的t2端子，动态抱闸模块dbm2的t1端子和伺服电机的三相电源端同时连接至伺服放大器sv2的tb2端子，所述伺服放大器的cop10a端子经伺服串行总线fssb连接至伺服放大器sv2的cop10b端子，24v直流电压经分离型检测接口sdu给曲轴旋转编码器供电，曲轴旋转编码器经分离型检测接口sdu与伺服放大器sv2的cop10a端子连接。

为了保护相序，所述电抗器一经三相断路器qf10连接至电源模块ps1的cx48端子，所述电抗器二经三相断路器qf11连接至电源模块ps2的cx48端子；此设计可以检测三相电源相序，如存在相序错误，电源模块ps1、电源模块ps2通过控制交流接触器一和交流接触器二断开三相电源，保护动力控制元件。

作为本发明的进一步改进，还包括i/o模块和分线器，i/0模块的cb104端子连接至分线器cb104，i/0模块的cb105端子连接至分线器cb105，i/o模块的jd1b端子连接cnc控制器，cnc控制根据i/o模块传输过来的压力机状态信号控制压力机负载动作；分线器cb104的x0.0-x2.5端子、分线器cb105的x0.0-x0.6、分线器cb105的x1.0-x1.2和分线器cb105的x2.0-x2.2端子用以输入主操作信号，分线器cb104的y0.0--0.7端子用以输出压力机负载信号，分线器cb104的y1.4-y1.7端子用以控制指示灯信号，分线器cb105的y0.0-0.6、y1.0-y1.4端子用于输出压力机角度信号，用于后期连线时周边设备使用；

主操作信号包括：

分线器cb104的x0.0端子经常开按钮sb1接直流24v正极，用以控制压力机故障复位动作；

分线器cb104的x0.1端子经常闭光电保护开关fle接直流24v正极，用以检测光电保护器信号；

分线器cb104的x0.2端子经常闭中间继电器ka1接直流24v正极，用以检测急停动作；

分线器cb104的x0.3端子经常开控制开关sq1接直流24v正极，用以检测超负荷动作；

分线器cb104的x0.4端子经常开控制按钮sb2接直流24v正极，用以控制制动阀打开动作；

分线器cb104的x0.5端子经常开控制开关sp1连接直流24v正极，用以检测气源压力是否正常；

分线器cb104的x0.6端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制压力机点动规范；

分线器cb104的x0.7端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制压力机单次规范；

分线器cb104的x1.0端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制连续规范；

分线器cb104的x1.1端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制原点复归规范；

分线器cb104的x1.2端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制点动调模规范；

分线器cb104的x1.3端子经常开控制开关sb3连接直流24v正极，用以检测双手按钮a启动信号；

分线器cb104的x1.4端子经常开控制开关sb4连接直流24v正极，用以检测双手按钮b启动信号；

分线器cb104的x1.5端子经常开控制开关sb5连接直流24v正极，用以检测连续预置操作；

分线器cb104的x1.6端子经常闭控制开关sb6连接直流24v正极，用以检测连续停止操作；

分线器cb104的x1.7端子经常开控制开关sq2连接直流24v正极，用以检测制动阀反馈操作；

分线器cb104的x2.0端子经常开控制开关sq3连接直流24v正极，用以检测分油器故障操作；

分线器cb104的x2.1端子经常开控制开关sq4连接直流24v正极，用以检测水冷机故障操作；

分线器cb104的x2.2端子经常开控制开关sq5连接直流24v正极，用以检测误送检知操作；

分线器cb104的x2.3端子经常开控制开关sq6连接直流24v正极，用以检测末料检知操作；

分线器cb104的x2.4端子经常开控制开关sa5连接直流24v正极，用以控制误送选择；

分线器cb104的x2.5端子经常开控制开关sa6连接直流24v正极，用以控制吹件选择；

分线器cb105的x0.0端子经常开控制开关sa2连接直流24v正极，用以控制调模选择操作；

分线器cb105的x0.1端子经常闭控制开关fr2连接直流24v正极，用以检测调模热继操作；

分线器cb105的x0.2端子经常开控制开关sb7连接直流24v正极，用以控制调模上升；

分线器cb105的x0.3端子经常开控制开关sb8连接直流24v正极，用以控制调模下降；

分线器cb105的x0.4端子经常闭控制开关sq7连接直流24v正极，用以检测调模上限；

分线器cb105的x0.5端子经常闭控制开关sq8连接直流24v正极，用以检测调模下限；

分线器cb105的x1.0端子经控制开关sq9连接直流24v正极，用以检测二度落操作；

分线器cb105的x1.1端子经控制开关sq10连接直流24v正极，用以检测安全门动作；

分线器cb105的x1.2端子经控制开关sb12连接直流24v正极，用以控制压力机故障复位动作；

分线器cb105的x2.0-x2.2端子分别经控制开关sq11-sq13连接直流24v正极，用以控制连线操作。

为了有效降低被保护线路的瞬态过电压，所述滤波器一和滤波器二的进线端均连接有浪涌吸收器。

作为本发明的进一步改进，所述cnc控制器经rtu/tcp通讯盒中的tcp端子连接电子显数器。

附图说明

图1为本发明的控制结构连接框图。

图2为本发明中伺服电机的控制结构线路图。

图3为本发明的控制结构线路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明

如图1~3所示，一种双驱动节能型伺服压力机的控制系统，包括断路器qf、cnc控制器、i/o模块和分线器，380v三相电源连接断路器qf，380v三相电源经变压器输出交流220v电压，交流220v连接交流接触器一的进线端，交流接触器一的出线端连接电抗器一的进线端，电抗器一的输出端子连接电源模块ps1的cz1端子，电源模块ps1的cxa2a端子连接伺服放大器sv1的cxa2b端子，24v直流电压与电源模块ps1的cxa2d端子连接，电源模块ps1的tb1端子经铜排连接伺服放大器sv1的tb1端子，伺服放大器的cx8和cx9端子连接动态抱闸模块dbm1的t2端子，动态抱闸模块dbm1的t1端子和伺服电机的三相电源端同时连接至伺服放大器sv1的tb2端子，cnc控制器与伺服放大器sv1的cop10b端子连接；伺服放大器的cxa2a端子连接有给伺服电机编码器供电的电池盒，伺服放大器的jf1端子连接伺服电机编码器；80v三相电源还经滤波器二连接交流接触器二的进线端，交流接触器二的出线端连接电抗器二的进线端，电抗器二的输出端子连接电源模块ps2的cz1端子，电源模块ps2的cxa2a端子连接伺服放大器sv2的cxa2b端子，24v直流电压与电源模块ps2的cxa2d端子连接，电源模块ps2的tb1端子经铜排连接伺服放大器sv2的tb1端子，伺服放大器的cx8和cx9端子连接动态抱闸模块dbm2的t2端子，动态抱闸模块dbm2的t1端子和伺服电机的三相电源端同时连接至伺服放大器sv2的tb2端子，伺服放大器的cop10a端子经伺服串行总线fssb连接至伺服放大器sv2的cop10b端子，24v直流电压经分离型检测接口sdu给曲轴旋转编码器供电，曲轴旋转编码器经分离型检测接口sdu与伺服放大器sv2的cop10a端子连接；滤波器一和滤波器二的进线端均连接有浪涌吸收器；cnc控制器经rtu/tcp通讯盒中的tcp端子连接电子显数器；电抗器一经三相断路器qf10连接至电源模块ps1的cx48端子，电抗器二经三相断路器qf11连接至电源模块ps2的cx48端子。

i/0模块的cb104端子连接至分线器cb104，i/0模块的cb105端子连接至分线器cb105，i/o模块的jd1b端子连接cnc控制器，cnc控制根据i/o模块传输过来的压力机状态信号控制压力机负载动作；分线器cb104的x0.0-x2.5端子、分线器cb105的x0.0-x0.6、分线器cb105的x1.0-x1.2和分线器cb105的x2.0-x2.2端子用以输入主操作信号，分线器cb104的y0.0--0.7端子用以输出压力机负载信号，分线器cb104的y1.4-y1.7端子用以控制指示灯信号，分线器cb105的y0.0-0.6、y1.0-y1.4端子用于输出压力机角度信号，用于后期连线时周边设备使用；

主操作信号包括：

分线器cb104的x0.0端子经常开按钮sb1接直流24v正极，用以控制压力机故障复位动作；

分线器cb104的x0.1端子经常闭光电保护开关fle接直流24v正极，用以检测光电保护器信号；

分线器cb104的x0.2端子经常闭中间继电器ka1接直流24v正极，用以检测急停动作；

分线器cb104的x0.3端子经常开控制开关sq1接直流24v正极，用以检测超负荷动作；

分线器cb104的x0.4端子经常开控制按钮sb2接直流24v正极，用以控制制动阀打开动作；

分线器cb104的x0.5端子经常开控制开关sp1连接直流24v正极，用以检测气源压力是否正常；

分线器cb104的x0.6端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制压力机点动规范；

分线器cb104的x0.7端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制压力机单次规范；

分线器cb104的x1.0端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制连续规范；

分线器cb104的x1.1端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制原点复归规范；

分线器cb104的x1.2端子经常开控制开关sa1连接直流24v正极，用以控制点动调模规范；

分线器cb104的x1.3端子经常开控制开关sb3连接直流24v正极，用以检测双手按钮a启动信号；

分线器cb104的x1.4端子经常开控制开关sb4连接直流24v正极，用以检测双手按钮b启动信号；

分线器cb104的x1.5端子经常开控制开关sb5连接直流24v正极，用以检测连续预置操作；

分线器cb104的x1.6端子经常闭控制开关sb6连接直流24v正极，用以检测连续停止操作；

分线器cb104的x1.7端子经常开控制开关sq2连接直流24v正极，用以检测制动阀反馈操作；

分线器cb104的x2.0端子经常开控制开关sq3连接直流24v正极，用以检测分油器故障操作；

分线器cb104的x2.1端子经常开控制开关sq4连接直流24v正极，用以检测水冷机故障操作；

分线器cb104的x2.2端子经常开控制开关sq5连接直流24v正极，用以检测误送检知操作；

分线器cb104的x2.3端子经常开控制开关sq6连接直流24v正极，用以检测末料检知操作；

分线器cb104的x2.4端子经常开控制开关sa5连接直流24v正极，用以控制误送选择；

分线器cb104的x2.5端子经常开控制开关sa6连接直流24v正极，用以控制吹件选择；

分线器cb105的x0.0端子经常开控制开关sa2连接直流24v正极，用以控制调模选择操作；

分线器cb105的x0.1端子经常闭控制开关fr2连接直流24v正极，用以检测调模热继操作；

分线器cb105的x0.2端子经常开控制开关sb7连接直流24v正极，用以控制调模上升；

分线器cb105的x0.3端子经常开控制开关sb8连接直流24v正极，用以控制调模下降；

分线器cb105的x0.4端子经常闭控制开关sq7连接直流24v正极，用以检测调模上限；

分线器cb105的x0.5端子经常闭控制开关sq8连接直流24v正极，用以检测调模下限；

分线器cb105的x1.0端子经控制开关sq9连接直流24v正极，用以检测二度落操作；

分线器cb105的x1.1端子经控制开关sq10连接直流24v正极，用以检测安全门动作；

分线器cb105的x1.2端子经控制开关sb12连接直流24v正极，用以控制压力机故障复位动作；

分线器cb105的x2.0-x2.2端子分别经控制开关sq11-sq13连接直流24v正极，用以控制连线操作；

下面举例说明，压力机状态信号通过分线器cb104和分线器cb105的x输入端引入i/o模块，i/o模块通过i/olink通讯引入到cnc控制器中，cnc控制器经过逻辑分析处理后，给出负载控制信号，cnc控制器通过i/olink通讯引入到i/o模块，经分线器cb104和分线器cb105的y输出端引入到中间继电器，继电器控制压力机的各类负载；以单次规范为例，压力机的正常状态信号为：光电保护器fle、急停中间继电器ka1、超负荷sq1、连续停止sb6、安全门sq10信号为“通”状态；压力机功能选择开关sa1为“单次”规范状态；点动伺服使能sb2按钮，接通后，经过cnc控制器逻辑处理后，控制i/o模块cb104连接的分线器y0.0端子接通，制动阀ka2接通，打开制动阀yv1，使伺服电机可以运转；通过伺服放大器sv1检测伺服电机编码器角度位置，压力机处于原点位置；点动双手asb3与双手bsb4启动信号，经过cnc控制器逻辑处理后，经过光缆通讯fssb控制伺服放大器sv1和伺服放大器sv2启动伺服电机，从而带动曲轴、滑块运转一周，回到原点位置。

本实施例中，滤波器的型号为（a06b-6200-k164），电源模块（aips60hv系列）的型号为（a06b-6250-h060），伺服放大器（aisv360hv-b）的型号为（a06b-6290-h109），动态抱闸模块的型号为（a06b-6079-h403）。

本发明工作时，电网将380v交流电压经变压器产生交流电压220v传输给电源模块ps1的cx3端子，cx3端子得电，交流接触器得电，则滤波器一和电抗器一之间的线路通，滤波器二和电抗器二之间的线路通，滤波器一将380v交流电压经电抗器一传输给电源模块ps1的cz1端子（三相电源端子），滤波器二将380v交流电压经电抗器二传输给电源模块ps2的cz2端子，外部直流电压24v分别传输给电源模块ps1和ps2的cxa2d端子（直流电压连接端口），电源模块的tb1端子和伺服放大器tb1端子实现直流电压的传输，电源模块ps1的cxa2a端子和伺服放大器sv1的cxa2b端子实现通讯，电源模块ps2的cxa2a端子和伺服放大器sv2的cxa2b端子实现通讯，cnc控制器将控制信号传输给伺服放大器sv1的cop10b端子（信号传输端口），伺服放大器sv1的cop10a端子将控制信号传输给伺服放大器sv2的cop10b端子，伺服放大器sv1的cx8、cx9端子与动态抱闸模块dbm1的t2端子连接实现通讯，伺服放大器sv2的cx8、cx9端子与动态抱闸模块dbm2的t2端子连接实现通讯，动态抱闸模块dbm1通过t1端子检测伺服放大器sv1的tb2端子处的三相电，当动态抱闸模块dbm1检测到的三相电的相序等存在问题时，动态抱闸模块dbm1和动态抱闸模块dbm2将抱闸信号分别发送给伺服放大器sv1和伺服放大器sv2，伺服放大器sv1和伺服放大器sv2的tb2端子同时失电，伺服电机制动；若检测没有问题，则伺服放大器sv1的tb2端子和伺服放大器sv2的tb2端子共同驱动伺服电机动作；伺服电机伺服放大器根据接收到的cnc控制器发送过来的控制信号控制伺服电机动作，电池盒将直流电压传输给伺服放大器sv1的cxa2a端子，伺服放大器sv1的jf1端子将电池盒的电压信号传输给伺服电机编码器，伺服电机编码器得电开始检测工作，24v直流电压经分离型检测接口给曲轴旋转编码器供电，曲轴旋转编码器检测曲轴的转速、转角信号并经分离型检测接口传输给伺服放大器，伺服放大器sv1和伺服放大器sv2分别根据伺服电机编码器和曲轴旋转编码器传输过来的信号共同控制伺服电机的工作；其中，曲轴编码器安装在曲轴上，伺服电机的输出端与曲轴连接，即伺服电机驱动曲轴的转动；本发明中伺服电机制动过程中，动态抱闸模块dbm1和dbm2会产生再生高电压电源，交流高电压通过伺服放大器转换成直流，再通过电抗器、交流接触器、滤波器反馈至客户电网，该回路具有抗干扰、平滑电源功能，既起到节能作用，又不会影响客户电网；三相电源有浪涌吸收器保护，限制瞬态过电压和泄放浪涌电流，有效降低被保护线路的瞬态过电压；经三相滤波器（降低伺服系统对电网的骚扰电压与提升伺服系统的抗扰度）引至交流接触器，通过交流接触器一引至电抗器一限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，既能阻止来自电网的干扰，又能减少单元产生的谐波电流对电网的污染；通过电抗器依次引至电源模块一、伺服放大器一和伺服电机，三相电源回路具有防雷击、抗干扰、平滑电源功能，提升电气元件的使用寿命；动力控制通过两套三相电源回路开控制，达到双驱动方式来控制大功率电机的目的，降低控制成本，方便现场排布与生产；可应用于驱动大功率伺服电机动作的工作中。

不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在发明的保护范围内。