[发明专利]挤压机速度控制的系统和方法

权利要求书

1.一种实现挤压机速度控制的系统，其特征在于，包括：

速度给定装置，用于输出作为速度给定信号的电压信号；

可编程逻辑控制器PLC，用于将接收到的速度给定信号进行模数转换，得到数字信号，以及，将所述数字信号和接收到的速度反馈信号按照预先编制的程序进行比较运算，并将所述比较运算的结果进行数模转换，得到速度控制执行信号并输出；

测速装置：用于发出脉冲信号，作为速度反馈信号输出到所述PLC，所述测速装置包括：力矩电机、脉冲编码器和卷尺，其中：

所述力矩电机固定在挤压机本体后端，用于通直流电后反向产生力矩把卷尺拉紧；

所述脉冲编码器连接在所述力矩电机上，用于将检测到的设置于挤压机上的挤压轴的速度信号，转换成脉冲信号，作为速度反馈信号输入至所述PLC，并将所述脉冲信号输出到速度显示装置；

所述卷尺的一端固定在设置于挤压机上的挤压轴的前端，另一端通过所述脉冲编码器的带轮缠绕在所述力矩电机上，用于在挤压轴前进时，通过带轮带动所述脉冲编码器转动；

执行机构：用于接收所述速度控制执行信号，进行挤压轴速度控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：速度显示装置，用于将所述测速装置输出的脉冲信号经内部运算后显示挤压机挤压轴的速度。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，执行机构包括：比例放大器、电液比例阀和柱塞变量泵，其中：

所述比例放大器具有用于将所述接收的速度控制执行信号转换成电流信号的转换单元；

所述电液比例阀用于接收所述比例放大器将所述速度控制执行信号转换成的电流信号，并根据所述电流信号改变输出的角位移；

所述柱塞变量泵用于根据所述角位移的大小输出相应流量，控制挤压轴速度，实现挤压速度控制。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述执行机构还包括：位移传感器，用于将该位移传感器检测到的斜盘角位移变量转换为速度精度校正信号，输出至所述比例放大器；

所述比例放大器还具有放大比较单元，用于将所述PLC速度控制执行信号和所述由所述位移传感器输入的速度精度校正信号转换放大比较，将比较结果作为电流信号输出。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述速度控制执行信号为电压信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：光电隔离装置。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脉冲编码器发出的脉冲信号与所述脉冲编码器的转速成正比，反应挤压轴速度的大小。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述力矩电机外加的直流电为+15V。

9.一种挤压机速度控制的方法，其特征在于，应用于实现挤压机速度控制的系统，所述系统设置有测速装置，所述测速装置包括：力矩电机、脉冲编码器和卷尺，所述方法包括：

获取速度给定信号，并将所述速度给定信号经过模数转换成数字信号；

所述脉冲编码器连接在所述力矩电机上，用于将检测到的设置于挤压机上的挤压轴的速度信号，转换成脉冲信号，作为速度反馈信号输入至所述PLC，并将所述脉冲信号输出；

所述卷尺的一端固定在设置于挤压机上的挤压轴的前端，另一端通过所述脉冲编码器的带轮缠绕在所述力矩电机上，在挤压轴前进时，通过带轮带动所述脉冲编码器转动；

对所述数字信号与所述脉冲信号按预先编制的程序进行比较运算，得到比较运算结果；

将所述比较运算结果经数模转换，得到速度控制执行信号，依据所述速度控制执行信号确定挤压轴速度，实现速度闭环控制。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，依据所述速度控制执行信号确定挤压轴速度具体包括：将所述速度控制执行信号转换成电流信号，依据所述电流信号确定电液比例阀输出的角位移，并依据所述角位移确定柱塞变量泵的输出流量，实现挤压轴速度控制；

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括转角位移闭环过程：

执行机构中的位移传感器检测柱塞变量泵的斜盘转角位移，将所述斜盘转角位移变量转换成速度精度校正信号，输入至比例放大器；

所述比例放大器将所述速度精度校正信号与所述速度控制执行信号比较，依据比较结果对变量泵斜盘转角变量进行校正。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述速度精度校正信号与所述转角位移变量成正比。