全文摘要
本实用新型属于液压机双缸同步控制领域，具体涉及了一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构。本实用新型提出了一种平衡调节动态响应高，适用于快速压制产品的场合，过载能力强，转速加速快，效率高，节能，硬件成本低，运算速度快，通过数字方式调节PID，输出稳定性好的基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构。本实用新型采用的技术方案是，一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，包括左部油泵、右部油泵和PLC控制器，还包括：专用运动控制器，与PLC控制器通信连接；主油缸支路，与专用运动控制器通信连接；副油缸支路，与专用运动控制器通信连接；通信供电模块，与专用运动控制器电连接。
主设计要求
1.一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，包括左部油泵、右部油泵和PLC控制器，其特征在于，还包括：专用运动控制器，与PLC控制器通信连接；主油缸支路，与专用运动控制器通信连接；副油缸支路，与专用运动控制器通信连接；通信供电模块，与专用运动控制器电连接。
设计方案
1.一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，包括左部油泵、右部油泵和PLC 控制器，其特征在于，还包括：
专用运动控制器，与PLC控制器通信连接；
主油缸支路，与专用运动控制器通信连接；
副油缸支路，与专用运动控制器通信连接；
通信供电模块，与专用运动控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，其特征在于，所述的主油缸支路包括：
左缸同步电机驱动器，与专用运动控制器通信连接；
左同步电机，与左缸同步电机驱动器电连接，与左部油泵转动连接；
左压力传感器，安装在左部油泵上，与专用运动控制器通信连接；
左缸光栅位移尺，与专用运动控制器通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，其特征在于，所述的副油缸支路包括：
右缸同步电机驱动器，与专用运动控制器通信连接；
右同步电机，与右缸同步电机驱动器电连接，与右部油泵转动连接；
右压力传感器，安装在右部油泵上，与专用运动控制器通信连接；
右缸光栅位移尺，与专用运动控制器通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，其特征在于，所述的通信供电模块的电路为：
电容C1的第一端接5V电压源，电容C1的第二端接地，稳压芯片U1的VIN引脚与电容C1的第一端连接，稳压芯片U1的ADJ引脚接地，稳压芯片U1的VOUT引脚与电阻R1的第一端连接，稳压芯片U1的VO1引脚与极性电容E1的正极连接；极性电容E1的正极与电阻R1的第一端连接，极性电容E1的负极与电容C1的第二端连接；电阻R1的第一端接3.3V电压源，电阻R1的第二端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与电容C1的第二端连接，电容C3的第一端与电阻R1的第一端连接，电容C3的第二端与电容C1的第二端连接，极性电容E2的正极与电容C3的第一端连接，极性电容E2的负极与电容C3的第二端连接；发光二极管D2的正极与电阻R1的第二端连接，发光二极管D2的负极与电容C3的第一端连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于液压机双缸同步控制领域，具体涉及了一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构。
背景技术
传统的液压机双缸同步控制装置，使用PLC+位置模块+DA模块+AD模块+变频器+比例阀控制。该控制方案存在如下优点：1.控制器系统方案简单，各种装置都为当前成熟方案；2.比例阀控制油泵流量，产品成熟，稳定性好。该控制方案存在如下缺点：1.变频器控制油泵，过载能力差，能耗高；2.比例阀控制，平衡调节慢，响应频率低。
实用新型内容
为了解决上诉存在的问题，本实用新型提出了一种平衡调节动态响应高，适用于快速压制产品的场合，过载能力强，转速加速快，效率高，节能，硬件成本低，运算速度快，通过数字方式调节PID，输出稳定性好的基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，包括左部油泵、右部油泵和PLC控制器，还包括：专用运动控制器，与PLC控制器通信连接；主油缸支路，与专用运动控制器通信连接；副油缸支路，与专用运动控制器通信连接；通信供电模块，与专用运动控制器电连接。
作为优选，所述的主油缸支路包括：左缸同步电机驱动器，与专用运动控制器通信连接；左同步电机，与左缸同步电机驱动器电连接，与左部油泵转动连接；左压力传感器，安装在左部油泵上，与专用运动控制器通信连接；左缸光栅位移尺，与专用运动控制器通信连接。作为优选，所述的副油缸支路包括：右缸同步电机驱动器，与专用运动控制器通信连接；右同步电机，与右缸同步电机驱动器电连接，与右部油泵转动连接；右压力传感器，安装在右部油泵上，与专用运动控制器通信连接；右缸光栅位移尺，与专用运动控制器通信连接。作为优选，所述的通信供电模块的电路为：电容C1的第一端接5V电压源，电容C1的第二端接地，稳压芯片U1的VIN引脚与电容C1的第一端连接，稳压芯片U1的ADJ引脚接地，稳压芯片U1的VOUT引脚与电阻R1的第一端连接，稳压芯片U1的VO1引脚与极性电容E1的正极连接；极性电容E1的正极与电阻R1的第一端连接，极性电容E1的负极与电容C1的第二端连接；电阻R1的第一端接3.3V电压源，电阻R1的第二端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与电容C1的第二端连接，电容C3的第一端与电阻R1的第一端连接，电容C3的第二端与电容C1的第二端连接，极性电容E2的正极与电容C3的第一端连接，极性电容E2的负极与电容C3的第二端连接；发光二极管D2的正极与电阻R1的第二端连接，发光二极管D2的负极与电容C3的第一端连接。
本实用新型的有益效果：(1)通过专用运动控制器的运算，实现两种不同信号的同步PID运算，并进行叠加运算；(2)借助同步电机的快速响应性能和高过载能力，达到使运行的油缸在运动中，同步运行，平稳性好，精度高；(3)专用的运动控制器，硬件成本低，运算速度快，通过数字方式调节PID，输出稳定性好。
附图说明
图1：基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构的示意图
图2：通信供电模块部分电路
图3：控制流程图
图中：1、PLC控制器，2、专用运动控制器，3、左缸同步电机驱动器，4、左压力传感器，5、左缸光栅位移尺，6、右缸光栅位移尺，7、右缸同步电机驱动器，8、右压力传感器。
具体实施方式
一种基于伺服控制的液压机双缸同步控制结构，包括左部油泵、右部油泵和PLC控制器，还包括：专用运动控制器2，与PLC控制器1通信连接；主油缸支路，与专用运动控制器2通信连接；副油缸支路，与专用运动控制器2通信连接；通信供电模块，与专用运动控制器2电连接。
所述的主油缸支路包括：左缸同步电机驱动器3，与专用运动控制器2通信连接；左同步电机，与左缸同步电机驱动器3电连接，与左部油泵转动连接；左压力传感器4，安装在左部油泵上，与专用运动控制器2通信连接；左缸光栅位移尺5，与专用运动控制器2通信连接。所述的副油缸支路包括：右缸同步电机驱动器7，与专用运动控制器2通信连接；右同步电机，与右缸同步电机驱动器7电连接，与右部油泵转动连接；右压力传感器8，安装在右部油泵上，与专用运动控制器2通信连接；右缸光栅位移尺6，与专用运动控制器2通信连接。所述的通信供电模块的电路为：电容C1的第一端接5V电压源，电容C1的第二端接地，稳压芯片U1的VIN引脚与电容C1的第一端连接，稳压芯片U1的ADJ引脚接地，稳压芯片U1的VOUT引脚与电阻R1的第一端连接，稳压芯片U1的VO1引脚与极性电容E1的正极连接；极性电容E1的正极与电阻R1的第一端连接，极性电容E1的负极与电容C1的第二端连接；电阻R1的第一端接3.3V电压源，电阻R1的第二端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与电容C1的第二端连接，电容C3的第一端与电阻R1的第一端连接，电容C3的第二端与电容C1的第二端连接，极性电容E2的正极与电容C3的第一端连接，极性电容E2的负极与电容C3的第二端连接；发光二极管D2的正极与电阻R1的第二端连接，发光二极管D2的负极与电容C3的第一端连接。
通过专用运动控制器2的运算，实现两种不同信号的同步PID运算，并进行叠加运算；借助同步电机的快速响应性能和高过载能力，达到使运行的油缸在运动中，同步运行，平稳性好，精度高；专用的运动控制器，硬件成本低，运算速度快，通过数字方式调节PID，输出稳定性好。
其具体工作原理为：
基于伺服控制的液压机双缸同步控制装置，通过PLC给专用运动控制器2运行指令，启动同步信号，专用运动控制器2控制伺服驱动器驱动电机油泵，控制2个液压缸体做直线运行。在没有同步信号的情况下，专用运动控制器2读取PLC给定过来的压力信号和压力传感器反馈的压力信号，进行PID运算后由PLC给出的流量信号作为最大值限制幅度后，送出信号给同步电机驱动，驱动油泵。这时两个油缸的运行是相互独立的。在PLC给出压力，流量信号，同步信号时，专用运动控制器2对PLC的压力给定与压力传感器的反馈压力作为PID的输入信号，进行第1次PID。同时，专用运动控制器2对左右两路光栅位移尺的运算，即两个位移尺的中间值和各自的最终位置比较产生的偏差值，对该偏差值进行第2次PID的运算。最终第一次PID输出值和第二次PID2的输出值相加后，送给同步电机的驱动器控制油缸电机的转速变化，实现左右油缸实现同步平衡的目的。其控制流程图如图3所示。
进一步来说，我们选用一路光栅尺(先初定为左缸)作为主位移，另外一路(右缸)作为从位移，在动作过程中，根据主位移的实时位置，从位移相应的变速，使从位移能够跟上主位移的位置变化。
电源是本控制器稳定运行的关键，控制的电源输入为外界的24V开关电源，在控制器内把24V的外接电源经过LM2595开关稳压芯片后送出5V电压，5V电压分别供给LM1117-3.3稳压芯片产生3.3V电压和LM1086-1.8稳压芯片后产生1.8V电压给DSP的IO口和内核供电。图2为本实用新型的5V转3.3V电压的电路，其余24V转5V已经5V转1.8伏电路均为常规电路。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920099080.9
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209483744U
授权时间:20191011
主分类号:F15B 21/02
专利分类号:F15B21/02;B30B15/16
范畴分类:27J;40E;
申请人:杭州威灵自动化科技有限公司
第一申请人:杭州威灵自动化科技有限公司
申请人地址:311100 浙江省杭州市余杭区余杭经济技术开发区临平大道493号4幢5层501
发明人:姚春;石建斌;蒋凌彬;卢军
第一发明人:姚春
当前权利人:杭州威灵自动化科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：液压机论文; 伺服控制论文; 通信论文; 同步电机论文; 运动控制器论文; 同步通信论文; 液压油缸论文; 稳压电路论文; 电容电阻论文; 压力感测器论文;