自動化技術壓力機控制設計研究
時間:2022-07-19 10:15:55
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1機械壓力機控制系統的構成
壓力機被廣泛使用在車床加工過程中的彎曲、成型、切斷等方面工藝,在對金屬器件進行加工的過程中,如果想要改變金屬器件的形狀,就需要使用壓力機來對于通過壓力的世家來進行形狀的改變。因此,文章以四柱二板氣動壓力機為例,此款產品的傳動方式為皮帶與齒輪兩種傳動模式相結合,該產品在進行生產工作前要先將電機啟動,以便其飛輪能平穩轉動,繼而依據特定的生產工藝選取適宜的模式,在鍛壓工作開始進行時,由雙聯閥帶動離合器開關再帶動滑塊運動。因此本文以滑塊運動路徑作為研究對象,用智能傳感器來監控滑塊不同時期的位置情況,以輾轉法來達到有效控制。在系統軟件控制下進行對制動器的研究,用非接觸式角位移傳感器來進行對開關磁阻電機速度的檢測,以此使控制壓力機的控制更可靠、更精準。基于壓力機的制動器等系統具備剛性閉鎖的特性,其在投入生產線后必須要做到有序、準確的操作。
2滑塊控制系統
壓力機是通過大型感應電動機中傳動帶動飛輪來形成其動力系統,因此其在鍛壓工作進行的過程中會產生較強沖擊性的現象,壓力機在投入生產后,具備工作負載量大等特性,因此,其在鍛壓之后的大部分時間在進行空載運行。在壓力機鍛壓時,其滑塊的運動模式都是從起點朝下進行空程來回移動,在鍛壓完成后再繼續空程移動到始發位置。基于其運動規律,我們設定其在空程運動時的轉矩和時間為x1與t1,設定其鍛壓時的轉矩與時間為x2和t2,因此,其在進行鍛壓使轉矩由x1向x2進行轉換,電動機的運轉速度也會隨著轉矩的變化為變化。啟動壓力機會給電于雙聯閥線圈,這時候氣動系統會對氣缸進行控制,來達到解除對制動器的制動,與此同時,離合器聯結,皮帶及齒輪傳動帶動滑塊工作。壓力機的傳感器根據信號反射將滑塊的位移情況傳遞到控制器,進而轉變為數字信號,再根據具體情況判斷是否需要繼續操作,若需要的話應以事前安排完畢的程序進行對滑塊控制的操作。在自控系統受到多種內外因素干擾的今天,提升控制精準程度就開始有了十分重要的意義。鍛壓活動作為一種不斷重復的簡單運動,通常情況下我們會通過輾轉法來控制其運動路徑。該方法需使用系統的輸入及輸出變量,兩個變量的選取具有特定要求,前者為滑塊運動實際與期望停止位置的電壓差,后者為滑塊位移傳感器對應的線圈電壓,我們可以得出公式:Yn+1(p)=Yn(p)+KqEn(p)其中電壓Y作為輸出變量,E作為輸出變量,Kq為迭代因子數。
3制動器控制系統
壓力機鍛壓工作時,其制動控制技術具有十分關鍵的作用,工藝品的生產效率與合格率,也與制動效果成正比例關系。隨著我們社會數字化進程的加快,新研發的開關磁阻電動機調速系統也在壓力機制動系統的應用中起到十分重要的作用。開關磁阻電動機調速系統與一般制動措施相比優勢明顯,它更大的調速范圍以及更加節能環保的功能,顯著提高了設備運行的穩定性。變頻電機驅動系統的使用,會讓制動器制動的同時,使摩擦帶旁的開關伴隨摩擦帶逐漸貼近飛輪。摩擦片因為長久工作消耗逐漸磨損變薄時,當接近開關感應距離大于其與飛輪邊緣的距離,這時開關可以正常向系統發出信號。若摩擦帶磨損程度在正常范圍之內,接近開關與飛輪邊緣距離大于接近開關感應距離,這時候感應開關便無法向系統發出信號。系統在收集信號之后會在界面顯示出警示,不僅會及時停止機器的運轉,還會在下一次壓力機啟動的同時給予限制。新型的壓力機與原有壓力機相比,不僅可以最大程度上對制動器的主體結構實施保護,還可以提醒人們對磨損程度較重的摩擦帶進行及時更換,不僅避免了高額的維修成本,也減少了維修的耗時。而且,在制動器上安裝限位開關可以幫助防止壓力機的誤動。如果發生在電機啟動之前限位開關位置不對的情況發生,系統就會對限位開關位置的信號進行收集與處理,在機器界面彈出警示的同時,并對電機的啟動進行限制。如果在壓力機運行的過程中制動器自身發生了故障,在這種情況下制動器上的閥門就會脫離限位開關的范圍,導致制動器主動的對飛輪進行限制,這時限位開關就會發出報警信號,在系統的處理下,立刻對電機的運行進行制止。
4結語
綜上所述,本文對壓力機控制系統所涉及的自動化控制技術的積極作用進行了細致分析,并且改良設計后的滑塊控制及制動器控制系統,也最大化程度的提升了其自動化水平,且為其他機械提供了一定的參考。
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作者:李濤 單位:齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司
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