[发明专利]数控油缸闭环控制系统及方法

权利要求书

1.一种数控油缸闭环控制系统，其特征在于，包括上位机(A)、步进电机控制单元(B)、位移传感器(6)、步进电机(C)、数控油缸(D)、压力继电器(1)，上位机(A)与步进电机控制单元(B)之间通过CAN总线连接，步进电机控制单元(B)与步进电机(C)之间电连接，步进电机(C)与数控油缸(D)之间机械连接，位移传感器(6)与压力继电器(1)安装在数控油缸(D)上并且信号输出端连接步进电机控制单元(B)；

数控油缸结构包括压力继电器(1)、进油口(2)、出油口(3)、连接耳(4)、缸杆(5)、位移传感器(6)、缸体(7)、安装支架(8)、步进电机(9)，缸体(7)安装固定在安装支架(8)上，安装支架(8)位于缸体(7)的中下部，缸杆(5)套接与缸体(7)内，缸杆(5)的上部安装有连接耳，缸杆(5)的下部与步进电机(9)相连接，缸体的下部位于安装支架(8)的下方开有出油口(3)；缸体(7)的上部开有进油口(2)，进油口(2)的管道上安装有压力继电器(1)，缸体(7)上安装有位移传感器(6)；

所述位移传感器(6)采用的是型号为D8.6A1.0025的拉线式位移传感器；

所述压力继电器(1)型号为511.943603743；

所述步进电机控制单元(B)采用的主控制芯片为XC164；

数控油缸闭环控制系统的控制方法包括如下步骤：

S1、油缸闭环工步号为0时，上位机(A)根据压力继电器(1)采集的油压数值判断工作油压是否正常，如果正常则将油缸闭环工步号置1；如果工作油压不正常这时有人工判断油压故障原因，如果是因为压力继电器(1)故障造成的则人工选择“继续”将油缸闭环工步号置1，如果是因为油路本身故障造成的则人工选择“停止”将油缸闭环工步号置13；

S2、油缸闭环工步号为1时，上位机(A)记录油缸初始位置，之后将油缸闭环工步号置2；

S3、油缸闭环工步号为2时，上位机(A)根据预设位移X的长度计算步进电机(C)相应的运动步数，同时判断累计补偿运动是否超差，如果判断累计补偿运动超差则将油缸闭环工步号置10，如果判断累计补偿运动没有超差，则将油缸闭环工步号置3；

S4、油缸闭环工步号为3时，上位机(A)向步进电机控制单元(B)发送运动控制指令，然后将油缸闭环工步号置4；

S5、油缸闭环工步号为4时，上位机(A)判断是否正在进行补偿运动，如果正在进行补偿运动则将油缸闭环工步号置12，如果没有正在进行补偿运动，则将油缸闭环工步号置5；

S6、油缸闭环工步号为5时，上位机(A)判断过程误差是否超差，如果判断超差则向步进电机控制单元(B)发送停机指令并且将油缸闭环工步号置7，如果判断不超差则将油缸闭环工步号置6；

S7、油缸闭环工步号为6时，上位机(A)判断数控油缸(D)是否运动到位，如果判断已经运动到位则将油缸闭环工步号置9，如果判断运动不到位则将油缸闭环工步号置5；

S8、油缸闭环工步号为7时，上位机(A)保存步进电机已经运动的步数，然后将油缸闭环工步号置8；

S9、油缸闭环工步号为8时，上位机(A)判断10s内过程误差是否消除，如果在10s内过程误差消除了则将油缸闭环工步号置2，如果10s内过程误差没有消除则向步进电机控制单元(B)发送停机指令，并将油缸闭环工步号置13；

S10、油缸闭环工步号为9时，上位机(A)控制延时1s，之后判断结果误差是否超差，如果结果误差超差则开始补偿运动，并将油缸闭环工步号置2，如果结果误差没有超差则将油缸闭环工步号置11；

S11、油缸闭环工步号为10时，上位机(A)向步进电机控制单元(B)发送停机指令，并将油缸闭环工步号置13；

S12、油缸闭环工步号为11时，上位机(A)控制延时1s，之后将油缸闭环工步号置13；

S13、油缸闭环工步号为12时，上位机(A)判断补偿运动是否到位，如果到位则将油缸闭环工步号置9，如果不到位则将油缸闭环工步号置12；

S14、油缸闭环工步号为13时，上位机(A)将过程参数清零，闭环工步号置0，油缸闭环控制结束。