大型伺服压力机控制系统设计共41页

专用25t压力机的控制系统设计石彦韬;朱齐丹;吕晓龙【摘要】为实现液压退模系统中定程压制和定压压制两种工作模式,选择射流管型电液伺服阀驱动液压缸,利用电液伺服阀无级控制阀内开度的特性,结合位移和压力传感器,实现冲头行程和压力的反馈控制.采用PLC作为现场控制单元,以VC++6.0开发上位机程序,通过485总线通信实现对系统的远程监控.最终实现对压力机的位置控制与压力控制并可以实现位置控制精度在1 mm.%To realize the specified displacement control model and specified pressure control model in the hydraulic control system,the electronic hydraulic servo valve was used to drive the hydraulic cylinder,and with the help of displacement transducer and pressure transducer,to realize the feedback control of displacement and pressure from the punch.The field control unit PLC was used to cooperate with VC++6.0 program and with the 485 bus communication to realize the remote monitoring about the control system.In the end the position control and pressure control of the press was realized.Besides,the position control precision can be achieved at 1 mm.【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2017(044)002【总页数】4页(P40-43)【关键词】电液伺服阀;液压退模;压力机系统;特种机械;串口通信;伺服控制;反馈控制;远程监控【作者】石彦韬;朱齐丹;吕晓龙【作者单位】哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TP271含能材料的退模是指粉状含能材料经过高压制成所需形状的均质毛坯，并在撤掉压力后毛坯由于体积膨胀附着于模套内，采用小型压力机将其从模套内推出的工序。

第一章伺服系统概述伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。

在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化，因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。

机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。

近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。

目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。

1.1伺服系统的基本概念1。

1.1伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后,被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止.伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1。

1。

2伺服系统的组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。

它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。

1。

1.3伺服系统性能的基本要求1）精度高。

伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。

2）稳定性好.稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。

3）快速响应。

响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度.4）调速范围宽。

调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。

5）低速大转矩。

在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率.6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。

伺服曲柄压力机设计说明书(DOC 52页)伺服曲柄压力机设计计算目录0引言1 伺服曲柄压力机技术参数2伺服曲柄压力机原理与性能设计分析3 伺服曲柄压力机工艺曲线设计分析4 伺服曲柄压力机负载曲线设计分析5 伺服曲柄压力机电机功率设计分析6 伺服曲柄压力机传动机构设计7 伺服曲柄压力机工作机构设计0 引言金属的锻压加工大量采用曲柄压力机，也称为冲床，据不完全统计，我国在用的曲柄压力机冲床数量高达数百万台。

目前，锻压生产所用曲柄压力机由高转差率的电动机驱动，由刚性离合器和摩擦离合器控制，存在安全性差、能耗高、故障率高的缺陷。

高转差率电动机的效率低于GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》，从2012年9月1日起被强制淘汰，选用高能效的电动机成为压力机换代升级的首要目标。

“开关磁阻电机系统是一种机电一体化节能型调速电机系统。

它由开关磁阻电动机、功率变换器及控制器组成。

同传统的直流及交流电机调速系统比较，具有以下优点：电机结构坚固、制造成本低；效率高，不仅在额定输出状态下，而且在宽广的调速范围内也能保持高效率运行；一般系统效率达80%以上；启动转矩大、启动电流小；制动性能好，能实现再生制动，节约电能效果显著；系统调控性能好，四象限控制灵活；具有无刷结构，适合于在高粉尘、高速、易燃易爆等恶劣环境下运行；可以在各行各业应用。

”（摘自《中华人民共和国国家发展和改革委员会中华人民共和国科学技术部国家环境保护总局公告2005年第65号》）采用节能的开关磁阻电机替代高耗能的传统电造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现，大力培育和发展智能锻压装备产业对于加快锻压业转型升级，提升生产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，实现锻压生产过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。

1 伺服曲柄压力机技术参数250吨伺服曲柄压力机技术参数公称压力F/ kN： 2500g公称压力行程S/ mm： 13g滑块行程S/ mm： 315行程次数（额定值）n/ spm： 20g行程次数调速范围n/ spm：10—402伺服曲柄压力机原理与性能设计分析2.1 伺服曲柄压力机原理与分析伺服压力机由开关磁阻伺服电机驱动，与传统机械压力机结构不同之处是没有飞轮、离合器、气动制动器及其控制系统。

伺服压力机数控系统的设计与实现分析发布时间：2022-01-12T08:45:04.624Z 来源：《科学与技术》2021年28期9月作者：张成淋[导读] 对于伺服压力机来说，其内部数控系统属于核心部分张成淋固高派动（东莞）智能科技有限公司广东东莞 523000摘要:对于伺服压力机来说，其内部数控系统属于核心部分，对压力机总体运行稳定性有着直接影响，积极落实伺服压力机的数控系统设计实现工作较为重要。

故本文主要围绕着伺服压力机的数控系统设计及其实现开展深入的研究和探讨，期望可以为后续更多技术工作者和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

关键词:压力机；伺服；数控系统；设计；实现；前言伺服压力机内部数控系统设计极具复杂性，所涉及内容相对较多，对专业性要求也较高。

因而，综合分析伺服压力机内部数控系统设计及其实现，对今后更好地应用及优化伺服压力机内部数控系统来说现实意义较为突出。

1、总体架构伺服压力机的数控系统总体架构以上位机、数据交互及运动控制模块为主。

上位机，可实现系统图形化的界面设计，基本功能以显示系统状态、加工曲线及吨位管理、参数管理、模具保护、电子凸轮等为主；数据交互模块，主控芯片选定Cortex-M3式架构MCU，该模块借助DPRAM和运动控制单位实现数据交互，把运动控制模块数据经CAN通信及时传递至上位机，通过系统界面显示出来。

上位机所设参数数据可下载至运动控制模块[1]。

系统通讯主要选定CAN所自定义的通信协议，上位机与运动控制模块可实现实时化的数据交互；而运动控制模块，其主要借助DSP的高速化计算功能，以此为运动控制基本算法载体，促使数控系统脉冲高速输出及实时化信号反馈得以实现，将运动控制DSP+FPGA硬件平台构建起来。

2、系统设计及其实现2.1 功能设计及其实现2.1.1 在上位机层面伺服压力机的数控系统设计当中，上位机选定成熟化工控主板，借助工控主板内所预设XPE系统，促使上位机具备WINDOWS的图形界面、多线程化管理机制、硬软件成熟化、数据存储等功能得以实现。

伺服驱动系统设计方案伺服电机的原理：伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。

与普通电机一样，交流伺服电机也由立子和转子构成。

泄子上有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间相差90。

电角度。

伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动控制的u/V/W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。

伺服电机的精度决左于编码器的精度｛线数）。

伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输岀。

其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降作用：伺服电机^可使控制速度，位巻精度非常准确。

交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。

但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它已在转动时，如果控制信号消失，它应能立即停止转动。

而普通的感应电动机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。

交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点：1、起动转矩大由于转子电阻大，苴转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。

它可使临界转差率SO>1.这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。

因此，当左子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。

图3伺服电动机的转矩特性2＞运行范围较宽如图3所示，较差率S在0到1的范用内伺服电动机都能稳泄运转。

3.无自转现象正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。

当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，左子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1-S1、T2-S2曲线）以及合成转矩特性（T-S曲线）如图4所示，与普通的单相异步电动机的转矩特性（图中r-s曲线）不同。

伺服压装机毕业设计伺服压装机毕业设计伺服压装机是一种应用于工业生产中的自动化设备，主要用于对零件进行压装操作。

它通过使用伺服电机和控制系统，实现对压装过程的精确控制，提高生产效率和产品质量。

本文将从设计原理、技术难点和应用前景三个方面，对伺服压装机的毕业设计进行探讨。

一、设计原理伺服压装机的设计原理主要基于伺服控制和压装技术。

伺服控制是一种通过对电机转速、位置和力矩进行精确控制的技术，可以实现对压装过程的精确控制。

压装技术则是一种将零件与组件连接在一起的工艺，通过施加一定的压力，使零件之间形成紧密的连接。

伺服压装机将这两种技术结合起来，通过控制伺服电机的转速和力矩，实现对压装过程的精确控制。

二、技术难点伺服压装机的设计中存在一些技术难点。

首先是对压装力的控制。

压装力的大小直接影响到零件的连接质量，因此需要能够精确控制压装力的大小。

其次是对压装位置的控制。

不同的零件需要在不同的位置进行压装，因此需要能够精确控制压装位置。

此外，还需要考虑到压装过程中的动态响应和稳定性，以及设备的安全性和可靠性等方面的问题。

为了解决这些技术难点，设计中可以采用多种方法。

首先，可以使用传感器来实时监测压装力和位置，通过反馈控制的方式进行调节。

其次，可以采用先进的控制算法和控制策略，提高系统的响应速度和控制精度。

此外，还可以采用优化设计和结构改进等方法，提高设备的稳定性和可靠性。

三、应用前景伺服压装机在工业生产中有着广泛的应用前景。

首先，在汽车制造和航空航天等领域，伺服压装机可以用于对零件的压装和连接，提高产品的质量和性能。

其次，在电子设备制造和家用电器生产等领域，伺服压装机可以用于对电子元件的压装和焊接，提高产品的可靠性和稳定性。

此外，在机械制造和金属加工等领域，伺服压装机可以用于对零件的装配和加工，提高生产效率和降低成本。

综上所述，伺服压装机作为一种自动化设备，在工业生产中具有重要的应用价值。

通过合理的设计原理和技术手段，可以实现对压装过程的精确控制，提高生产效率和产品质量。