本文介紹模具研配液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了PLC、觸摸屏、絕對(duì)值位移傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器及變頻電機(jī)在研配液壓機(jī)中的應(yīng)用，使研配液壓機(jī)達(dá)到理想的控制精度和研配質(zhì)量。
    模具研配液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)是根據(jù)眾多模具行業(yè)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，主要用于各類沖壓模具的修配、研合、試壓和精調(diào)等。本控制系統(tǒng)主要包括五個(gè)部分：主油缸控制、微調(diào)裝置控制、翻轉(zhuǎn)裝置控制、安全裝置控制、移動(dòng)工作臺(tái)移入移出控制等。研配液壓機(jī)的特點(diǎn)是控制精度高，液壓機(jī)行程的檢測(cè)與控制就成為液壓機(jī)控制的關(guān)鍵。本系統(tǒng)使用直線位移傳感器精度可達(dá)0.01mm，在任意位置發(fā)生變化或有下溜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，都會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)。微調(diào)機(jī)構(gòu)定位采用增量型旋轉(zhuǎn)編碼器配合變頻電機(jī)形式。本系統(tǒng)功能更加完善，可靠性更高，并向著智能化方向發(fā)展。
    模具研配液壓機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理簡(jiǎn)介
    本系統(tǒng)機(jī)身采用拉桿預(yù)緊組合框架式機(jī)身結(jié)構(gòu)，滑塊采用可拆卸斜楔式四角八面導(dǎo)軌導(dǎo)向，導(dǎo)向精度好、抗偏載能力強(qiáng)。為控制合模時(shí)上下模具的平行度，滑塊上左右各設(shè)置一套微調(diào)步進(jìn)裝置，微調(diào)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式為機(jī)械式絲杠傳動(dòng)，一次步進(jìn)量為0.05mm。通過(guò)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)整合模高度?；瑝K的上模板設(shè)有具翻轉(zhuǎn)板，翻轉(zhuǎn)角度為180度，便于修整模具。移動(dòng)工作臺(tái)采用變頻器帶動(dòng)電機(jī)加減速機(jī)傳動(dòng)，并使用可靠的定位裝置定位，以使其復(fù)位精度達(dá)到±0.05mm。微調(diào)和工作臺(tái)等為小功率電機(jī)，采用變頻器直接啟動(dòng)方式，由空氣斷路器、熱繼電器進(jìn)行保護(hù)，由接觸器控制其主電路的通斷。
    本系統(tǒng)的電氣控制采用觸摸屏人作為數(shù)顯數(shù)控終端，幫助操作者了解生產(chǎn)線的工作狀態(tài)。PLC與觸摸屏之間通過(guò)以太網(wǎng)通訊，滑塊位置是位移傳感器與PLC之間通過(guò)Device-Net總線傳遞信號(hào)的方式來(lái)采集，左右微調(diào)機(jī)構(gòu)位置是PLC通過(guò)高速計(jì)數(shù)模塊采集編碼器信號(hào)得到，管路油壓是PLC通過(guò)模擬量輸入模塊采集壓力傳感器信號(hào)得到，PLC通過(guò)模擬量輸出模塊控制比例溢流閥，PLC通過(guò)數(shù)字量輸出模塊控制變頻器，在壓機(jī)各信號(hào)正常，工藝條件條件滿足的情況下PLC通過(guò)操縱面板上的按鈕實(shí)現(xiàn)壓機(jī)各個(gè)工藝動(dòng)作。
    主油缸控制系統(tǒng)
    滑塊的壓力控制采用比例壓力控制系統(tǒng)，比例控制的核心是比例閥，它可以根據(jù)輸入信號(hào)（通常是±10V電壓）調(diào)節(jié)壓力P和流量Q。對(duì)于先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的比例閥，先導(dǎo)閥調(diào)整作用在主閥上的壓力和流量。當(dāng)電路失效時(shí)，復(fù)位彈簧根據(jù)閥的結(jié)構(gòu)將閥芯保持在中位以確保斷電保護(hù)功能。也就是說(shuō)，在沒(méi)有輸入信號(hào)或整個(gè)供電系統(tǒng)失效時(shí)，確保系統(tǒng)不造成損害。斷電保護(hù)可以直接通過(guò)比例閥實(shí)現(xiàn)（閥技能中的斷電保護(hù)位）或通過(guò)一組閥的一系列動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。這套比例壓力控制系統(tǒng)可以使滑塊壓力在公稱力的15%～100%內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，顯示精度達(dá)到0.1Mpa。
    滑塊的行程位移采用數(shù)字顯示、數(shù)字控制；位移傳感器采用絕對(duì)值式直線位移傳感器，位置的顯示和調(diào)整通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)，顯示精度達(dá)到0.01mm。直線位移傳感器與PLC之間通過(guò)Device-Net工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線傳遞信號(hào)，首先設(shè)定Device-Net主站單元號(hào)，然后將主站與從站的波特率設(shè)為一樣，在網(wǎng)絡(luò)配置中將位移傳感器上載，網(wǎng)絡(luò)正常通訊后，在線可以更改MTS直線位移傳感器的節(jié)點(diǎn)號(hào)。這樣正常工作時(shí)PLC就可以讀取出滑塊的實(shí)際位置。
    微調(diào)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)
    微調(diào)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)微調(diào)位置是由旋轉(zhuǎn)編碼器配合減速箱來(lái)檢測(cè)，絲杠旋轉(zhuǎn)編碼器是一種能夠?qū)A周旋轉(zhuǎn)距離改變?yōu)槊}沖信號(hào)，加以輸出的檢測(cè)裝置，分為單路輸出和雙路輸出兩種。
在這里，我們通過(guò)旋轉(zhuǎn)減速箱，將脈沖信號(hào)置換為直線距離信號(hào)。旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的高速計(jì)數(shù)器模塊連接。高速計(jì)數(shù)器可以計(jì)算一定頻率內(nèi)（由模塊參數(shù)決定）的脈沖數(shù)，這樣就可以精確的顯示微調(diào)的位置，并且可以設(shè)置在任意位置（在微調(diào)行程范圍之間）停止或運(yùn)轉(zhuǎn)。
    翻轉(zhuǎn)裝置控制系統(tǒng)
     模具翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):由翻轉(zhuǎn)缸、翻轉(zhuǎn)板、翻轉(zhuǎn)軸、翻轉(zhuǎn)板鎖緊機(jī)構(gòu)等組成。在使用中可以根據(jù)實(shí)際需要在觸摸屏中設(shè)置好翻轉(zhuǎn)板停止位置，這樣翻轉(zhuǎn)板就停止在一定的角度便于修整模具。 翻轉(zhuǎn)板復(fù)位精度±0.05mm。

    該控制方式應(yīng)用在模具研配液壓機(jī)上，電氣控制系統(tǒng)具有快速反應(yīng)、快速執(zhí)行、高精度、高自動(dòng)化、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，為液壓機(jī)在模具研配行業(yè)的市場(chǎng)開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。