Система управления гидравлическим прессом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0222 А 30 В 15/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ллургическ пю СССР5,05.82.СССР25.05.85ГИДРА тноситсяству, а и чнок куз нно к теВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение опрессовомупроизвод мам управления ходами подвижнои траверсы гидравлического ковочного пресса с приводом от клапанного распределителя. Сущность: система управления гидравлическим прессом содержит клапанный распределитель 1, серводвигатели 3, каждый из которых связан с одним из клапанов 2 распределителя, позиционные следящие приводы каждого серводвигателя, выполненные в виде датчика перемещения 4 серводвигателя, электронного регулятора перемещения 5 серводвигателя и электрогидравлического усилителя мощности 6, гидравлически связанного с полостями серводвигателя, и задатчик перемещения 10. Выход датчика перемещения1810222 серводвигателя электрически связан с входом электронного регулятора перемещения серводвигателя, а выход последнего - с управляющим входом электрогидравлического усилителя мощности, Для повышения производительности в системе управления имевтся следящий привод перемещения подвижной траверсы, выполненный в виде Изобретение относится к кузнечно-прессовому производству, а именно к системамуправления ходами подвижной траверсы гидравлического ковочного пресса с приводом отклапанного распределителяЦель изобретения - устранение указанных недостатков и повышение производительности и точности работы пресса,Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая система управления отличаетсяналичием следящего привода перемещенияподвижной траверсы, выполненного в видедатчика перемещения траверсы, электронных регуляторов перемещения траверсы иблоков ограничения перемещения траверсы с регулируемыми динамическими характеристиками и регулируемым ограничениемпараметров.На чертеже представлена функциональная схема системы управления ковочнымпрессом,Система управления гидравлическимпрессом содержит корпус распределителя 1с клапанами 2 и серводвигателями 3. Каждый серводвигатель снабжен датчиком перемещения 4, электронным регулятором 5перемещения серводвигателя и электрогидравлическим усилителем мощности 6. Датчик перемещения траверсы 7 соединен с. электронными регуляторами перемещениятраверсы 8, которые связаны через блокиограничения 9 с задатчиком перемещения10 или генератором колебаний 11, а с другойстороны - с электронными регуляторами перемещения серводвигателей 5.Ввиду того, что такие части системы управления, как электрогидравлический усилитель мощности, кла панн ый распределитель и,собственно, пресс - являются, с точки зрениятеории автоматического регулирования,сложными объектами с существенными нелинейностями, электронные регуляторы перемещения серводвигателей и траверсы 5 и8 представляют собой в общем случае про, порционально-интегрально-дифференциалпе оегуляторы с возможностью раздель 5 10 15 20 25 30 3540 45 датчика перемещения 7 траверсы и элекгронных регуляторов перемещения траверсы 8, каждый из которых первым входом электрически связан с датчиком перемещения траверсы, вторым входом - с задатчиком перемещения, а выход - с входом электронного регулятора перемещения серводвигателя соответственно, 2 з,п, ф-лы, 1 ил,ной регулировки каждой динамической составляющей и регулируемым ограничением выходных величин; Такое построение регуляторов решается схематическими методами, причем регулировка может осуществляться как при наладке системы управления перед пуском в эксплуатацию с целью получения приемлемых переходных процессов в каждом контуре, так и в процессе эксплуатации с помощью управляющей вычислительной машины, что позволяет сделать систему управления адаптивной.Блок ограничения перемещения 9 траверсы представляет собой усилитель-ограничитель с возможностью регулировки установок ограничения, как вручную, так и автоматически, например, по команде УВМ,Задатчик перемещения 10 предназначен для выдачи электрического сигнала, задающего полокение траверсы, как по команде оператора, так и по команде УВМ.Управляемый генератор 11 представляет собой электронное устройство, предназначенное для генерирования колебаний с изменяемыми параметрами сигналов, например, амплитудой сигнала, его формой, периодом, скважностью, Управляется тенератор либо с пульта оператора, либо по команде УВМ.Датчики перемещения серводвигателя и траверсы 4.и 7 постоянно выдают в систему информацию о положении в пространстве траверсы пресса и штока серводвигателя, Электрогидравлический усилитель 6 подключен к магистралям давления 12 и слива 13, а нагрузочными каналами - к полостям серводвигателя 3, приводящего клапаны 2,Работа устройства рассматривается на примере привода одного из клапанов 2, так как все приводы клапанов идентичны,Сигнал с задатчика перемещения 10 или генератора 11, пройдя блок ограничения перемещения траверсы 9, поступает на вход электронного регулятора перемещения 8 траверсы, сравнивается с сигналом датчика перемещения 7 траверсы. Разность этих сигналов, представляющая собой рассогласование по перемещению траверсы усиливается. Выходной сигнал электронного регулятора перемещения траверсы 8 являетсяпредписанным значением для электронного регулятора перемещения серводвигателя5, на вход которого он подается, причемуставками ограничения этого сигнала определяется максимальная скорость хода траверсы пресса, Сигнал задания скорости вэлектронном регуляторе перемещения серводвигателя 5 сравнивается с сигналом датчика перемещения 4 серводвигателя,Полученное рассогласование по скороститраверсы усиливается и управляет электрогидравлическим усилителем 6 мощности,причем рассогласование ограничено уставкой регулятора перемещения серводвигателя 5. Электрогидравлический усилительпропускает заданный расход масла в полости серводвигателя 3, который управляетклапаном 2. Когда сигнал с датчика 4 станетравным сигналу задания скорости, поступающего с выхода электронного регулятораперемещения траверсы 8, рассогласование 2по скорости траверсы станет равным нулюи серводвигатель остановится, При этомклапаны распределителя находятся в заданном положении и траверса пресса движется с заданной скоростью, .3В процессе подхода траверсы к заданному положению, сигнал с задатчика перемещения 7 траверсы достигает значения заданияперемещения на входе электронного регулятора 8, Рассогласование по перемещению 3уменьшается и вызывает уменьшение задания, предписанного электронному регулятору 5 перемещения серводвигателя. Контурскорости траверсы, стремясь свести к нулюрассогласование по скорости, отрабатывает 4это задание, и серводвигатель 3 прикрываетклапан 2 распределителя 1, При равенствесигналов задания положения траверсы и еефактического положения, траверса останавливается,Таким образом, электронные регуляторы перемещения серводвигателя 5 и траверсы 8, работают так, чтобы свести к нулюрассогласование между предписаннымизначениями и действительными, Причем настройкой электронных регуляторов определяется вид переходных процессов системыи ограничения скорости и ускорения травер-,сы, а регулируемыми уставками блока ограничения перемещения 9 траверсы 5обеспечивается ограничение пределов перемещения траверсы пресса.При ручном режиме работы оператор,воздействуя на задатчик перемещения 10,задает движение траверсы пресса, причемпережима поковки не происходит, благодаря наличию блока ограничения перемещения 8 траверсы, скорость которой во времяхолостого хода является макгимально воз 5 можной,В полуавтоматическом режиме оператор имеет возможность задавать перемещение траверсе пресса как вручную, так и отуправляемого генератора 11, что особенно10 эффективно при отделочных операциях,В автоматическом режиме регулирование перемещений траверсы пресса и увязкаих с движениями ковочного манипулятора,т.е, образование автоматического ковочно 15 го комплекса, осуществляется управляющей вычислительной машиной.Внедрение системы управления ковочным прессом обеспечит повышение производительности и увеличение точности20 работы пресса, позволит создавать высокопроизводительные ковочные комплексы савтоматизацией на базе современной электронно-вычислительной техники, а такжеповысить надежность гидрооборудования5 пресса, благодаря устранению гидроударов; частично снять долю психологическойи физической нагрузки с оператора пресса;существенно уменьшить зависимость производительности и точности работы пресса,О от профессиональных качеств оператора.В современных гидравлических ковочных прессах заявляемая система управления позволит повысить производительностьна 5 - 10 .5 Формула изобретения1, Система управления гидравлическимпрессом, содержащая клапанный распределитель, серводвигатели, каждый из которыхсвязан с одним из клапанов распределитеО ля, позиционные следящие приводы каждогосерводвигателя, выполненные в виде датчикаперемещения серводвигателя, электронногорегулятора перемещения серводвигателя иэлектрогидравлического усилителя мощно 5 сти, гидравлически связанного с полостямисерводвигателя, и задатчик перемещениятраверсы, причем выход датчика перемещения серводвигателя электрически связан свходом электронного регулятора перемеще 0 ния серводвигателя, а выход последнего - суправляющим входом электрогидравлического усилителя мощности, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения производительности и точности, система управления5 снабжена следящим приводом перемещенияподвижной траверсы, выполненным в видедатчика перемещения траверсы и электронных регуляторов перемещения траверсы.каждый из которых первым входом электрически связан с датчиком перемещения граверсы, вторым входом - с задатчиком1810222 Составитель К, ФридманТехред М.Моргентал Корректор М, Куль Редактор Т, Иванова Заказ 1413 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж,. Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 101 перемещения, а выходом - с входом электронного регулятора перемещения серводвигателя соответственно, при этом электронные регуляторы перемещения серводвигателей и траверсы выполнены с регулируемыми динамическими характеристиками и регулируемым ограничением.2. Система управления по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в нее введены блоки ограничения перемещения траверсы пресса с регулируемыми уставками ограничения, причем вход каждого блока соединен с выходом задатчика перемещения, а выход - с вторым входом электронного регулятора пе ремещения траверсы соответственно.3. Система управления по п,1, отл ича ющ ая с я тем, что, она снабжена управляемым генератором колебаний, выходы которого соединены с вторыми входами блоков 10 ограничения перемещения траверсы,