[发明专利]一种基于PLC的万吨液压机控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于PLC的万吨液压机控制系统，适用于机械领域。

背景技术

THP10-10000万吨数控等温钦合金锻造液压机，是我国“十五”期间发展新型航空航天高新技术工程中所需的重大设备，适用于航空材料等温超塑性成型新工艺，也适用于有色金属、武器装备、船舶北工机械等温锻造超塑成型工艺及其它成型工艺。该机采用新型组合大型框架带缸滑块主机结构，滑块采用5个油缸驱动。主油缸是一个可产生60MN压力的单缸，辅助油缸是4个可产生10 MN压力的单缸，一般工作油压25MPa (8000t压力)，最高工作油压31.5MPa (10000t压力)。该机要求在等温锻造工作时可以实现恒速度、恒应变速率、变应变速率控制且要求5个缸同步的控制精度较高。由于现场环境比较复杂，拟采用工业控制计算机和PLC构成一套高精度的、工作稳定的控制系统来实现对整个液压机的控制。

发明内容

本发明提出了一种基于PLC的万吨液压机控制系统，采用良好的综合设计(综合考虑整体的可靠性)；选用优质元器件；采用隔离、滤波、屏蔽等抗干扰技术；采用先进的电源技术；采用冗余技术及良好的制造工艺等使得PLC的平均无故障时间一般可达3~5万h，因而使得PLC的环境适应性很强，它能在工业环境下可靠地工作。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统采用PLC控制系统选用模拟量控制模块，由软件编程来实现，且系统的精度由位数决定不受元件影响，因而可靠性更高，使得复杂的控制和先进的控制方法更容易实现，而且可以同时控制多个回路和多个控制参数，例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等，因而使得PLC的使用更加灵活。

所述控制系统融合了现场总线技术，使得互操作性更好，不同厂家的多个设备，可以工作在同一个系统中并实现信息交换，从而使用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统，而且采用现场总线连接多个设备，大大减少了电缆接线端子、电缆桥架的用量从而减少了设计施工的工作量，降低了安装费用，加之现场总线设备本身具有自诊断功能，并且通过数字通信可将有关诊断维护信息传送到控制室，因而设备维护人员可以根据维护诊断信息快速查找发生的故障以便及时消除。

所述控制系统软件有主程序和白动功能子程序(包括实现模糊控制功能和PID控制功能等的子程序)组成。

本发明的有益效果是：该种控制系统具有结构简单、可靠性高、维护的方便性等工作性能，同时也提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的液压机工作原理图。

图2是本发明的PLC硬件电路结构图。

图3是本发明的控制系统主程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，万吨液压机在等温锻造运行过程中，不但要求5个液压缸在运动中速度同步，而且同时要求5个缸位置同步，且系统在高速和低速运行时的流量变化范围比较大(低速度时流量小，高速度时流量大)，因而本系统是一个变流量、变速度、高精度同步的控制系统。液压机在工作过程中要求控制系统能实时检测出对应于4个辅缸的位置、速度，同时要对控制5个缸的比例伺服阀、液压机的流量、压力、辅助阀门、工作中出现的错误和报警做出及时正确的控制和判断，而且对于现场工作环境中产生的各种干扰还要有很强的抗干扰能力。

由于在制造过程中采取了一系列的保证PLC高可靠性的措施，如采用良好的综合设计(综合考虑整体的可靠性)；选用优质元器件；采用隔离、滤波、屏蔽等抗干扰技术;采用先进的电源技术；采用冗余技术及良好的制造工艺等使得PLC的平均无故障时间一般可达3~5万h，因而使得PLC的环境适应性很强，它能在工业环境下可靠地工作。

如图2，控制系统采用PLC控制系统选用模拟量控制模块，由软件编程来实现，且系统的精度由位数决定不受元件影响，因而可靠性更高，使得复杂的控制和先进的控制方法更容易实现，而且可以同时控制多个回路和多个控制参数，例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等，因而使得PLC的使用更加灵活。