[发明专利]一种电动螺旋压力机控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动螺旋压力机技术领域，具体涉及一种电动螺旋压力机控制系统及控制方法。

背景技术

电动螺旋压力机是一种新型螺旋压力机，广泛应用于锻压成型行业中，主运动电机频繁正反转，通过飞轮和螺杆、螺母带动滑块往返运动，由于电动螺旋压力机具有节能性好、启动电流小、调速性好、运转效率高、噪音低的特点，所以普及率有逐年提高的趋势。

国内现有主流电动螺旋压力机电气系统普遍的主电机，不管是永磁同步电机，还是开关磁阻电机或者交流伺服电机，在电机轴端都装有轴端位置传感器，将采集的电气信号反馈回电机驱动器，该轴端位置传感器有以下作用：

1.如果为同步机，电机轴端位置传感器是支持电机本身正常运转的部件，如通用的永磁同步电机和开关磁阻同步电机。

2.如果为异步机，电机轴端位置传感器是闭环矢量控制的必备条件，可以提高电机的运转性能，如交流异步伺服电机。

3.利用这个电机轴端位置传感器来间接测量飞轮转速。

目前公知的控制策略是当电动螺旋压力机打击开始，PLC发出启动命令到电机驱动器，主电机按照预设的速度和加速曲线带动飞轮加速，经螺杆螺母使滑块下滑，当行进到下端位置撞击工件后，电机速度为“0”，电机迅速反转拖动滑块返回到上端位置，完成一个打击周期。

     现行方案主要缺点：

 1.经过几年在锻压行业的推广应用，发现因主电动机转速较高，电动螺旋压力机打击瞬间震动大，非常容易出现轴端位置传感器和电机轴之间的连接问题；轴端位置传感器因为温度或震动造成电子元件问题，从而出现停机现象；如果轴端位置传感器兼具定位功能，那么还会引发设备事故的后果。

2.电动螺旋压力机是一种定能量的设备，飞轮能量是否释放完毕是通过检测飞轮转速是否为“0”作为滑块回升的条件，原来控制方式是通过与飞轮相连接的主电动机的轴端位置传感器反馈回电机驱动器，当电动机和飞轮之间采用离合器或皮带等缓冲装置连接，一定会出现当飞轮和滑块因为锻件的阻力快速停止，但主电动机因为电机转子和小皮带轮（小齿轮）本身具有的运转惯量不会同步停止，电动机反转响应变慢造成滑块回升时间延长，相应造成了锻件在模具时间相应加长，缩短了模具使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动螺旋压力机控制系统及控制方法，旨在解决现有技术下的电动螺旋压力机的主电动机的轴端位置端传感器容易出现连接失效造成停机，甚至引发设备事故的后果，以及由于采用主电动机的轴端位置传感器进行信号反馈控制主电动机的正反转会导致主电动机反转响应变慢从而造成滑块回升时间延长，致使锻件在模具时间相应加长，缩短了模具的使用寿命的问题。

本发明是这样实现的，一种电动螺旋压力机控制系统，包括驱动电动螺旋压力机内的滑块上下直线运动的主电动机，控制所述主电动机运转的PLC控制器及电机驱动器，与所述PLC控制器连接的用于设定与采集数据的上位机；还包括用于检测所述滑块的当前坐标位置的滑块位置检测装置；所述滑块位置检测装置经模拟量模块连接所述PLC控制器；所述电机驱动器经数据总线和开关量信号连接所述PLC控制器；所述主电动机未安装轴端位置传感器。

本发明的目的还在于提供一种电动螺旋压力机的控制方法，启动后，由所述PLC控制器输出控制指令到所述电机驱动器，驱动所述主电动机旋转带动所述滑块自预设停机坐标位置向下运动进行工件打击，所述滑块位置检测装置检测所述滑块的当前坐标位置、输出模拟量反馈信号到所述模拟量模块送至所述PLC控制器，由所述PLC控制器根据该模拟量反馈信号及对应的采集时间，确定所述滑块在一定时间段内的位移量，并据此计算所述滑块的即时运行速度，当计算的即时运行速度为“0”时，控制所述主电动机反转向上反拉所述滑块到所述预设停机坐标位置停机，完成一次打击。

本发明通过采用滑块位置检测装置检测滑块的当前坐标位置，反馈到控制主电动机运转的PLC控制器而实现对主电动机状态转换的控制，由于没有了电机轴端位置传感器，没有利用电机轴端位置传感器去控制电动螺旋压力机打击状态的转换，因而消除了因轴端位置传感器失灵造成的停机现象，提高了电动螺旋压力机整体使用可靠性，同时也有效地克服了现有技术下采用主电动机的轴端位置传感器进行信号反馈控制主电动机的正反转会导致主电动机反转响应变慢从而造成滑块回升时间延长，致使锻件在模具时间相应加长，缩短了模具的使用寿命的问题，从而有效延长了模具的使用寿命。

附图说明

图1是所示为本发明实施例提供的电动螺旋压力机控制系统的结构示意图；