[实用新型]一种热模锻压力机的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，特别涉及一种热模锻压力机的控制系统，属于压力机控制技术领域。

背景技术

现有技术中，有一种热模锻压力机的控制系统，主要用于工件的热成型，它包括三相电源、变频器、主电机及CPU模块，三相电源依次通过断路器、漏电保护器、交流电抗器与变频器的交流电源输入端相连，变频器的交流电源输出端与主电机相连，主电机的输出轴与压力机的飞轮传动连接，飞轮与压力机的偏心轴通过离合器进行扭矩传递，压力机的偏心轴与飞轮同步转动。

其不足之处在于：飞轮在下死点转差率相对较高，且工作模式一般采用一行程模式，即在实际工作中频繁制动，这就要求变频器频繁制动，由此导致母线电压值升高，引起变频器报警；热模锻压力机对下死点精度要求相对较高，而一般封高显示器显示精度为0.1mm，不能满足热模锻压力机对工件成型精度的要求；热模锻压力机检测、监控点较多，如果将所有输入输出信号线直接接入CPU模块必然导致配线繁琐，且各线路之间互相干扰、线路稳定性差等问题。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术中的不足，提供一种热模锻压力机的控制系统，能够解决高转差率状况下频繁制动引起的变频器母线电压升高报警，封高显示装置显示精度不高以及CPU模块接线繁琐的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种热模锻压力机的控制系统，包括三相电源、变频器、主电机及CPU模块，所述三相电源依次通过断路器、漏电保护器、交流电抗器与所述变频器的交流电源输入端相连，所述变频器的交流电源输出端与所述主电机相连，所述主电机的输出轴与压力机的飞轮传动连接，所述变频器上连接有外部制动单元，所述外部制动单元上连接有制动电阻柜；所述CPU模块通过RS485模块与所述变频器进行双向高速串行通讯，CPU模块和RS485模块分别设置于扩展基板上，所述扩展基板上还设有本地I/O模块、Mod-bus模块、CC-link模块和电源模块，所述本地I/O模块、Mod-bus模块、CC-link模块和电源模块分别与所述CPU模块进行双向数据通讯；所述CC-link模块通过CC-link专用电缆分别连接有远程I/O模块、远程温度模块和模拟量模块；压力机各监测点的信号输出端分别接入所述远程I/O模块的信号输入端；所述远程温度模块的信号输入端连接有若干温度传感器，各所述温度传感器设于压力机的相关运动副上；所述模拟量模块的信号输入端连接有用于测量系统气压值的压力传感器。

本实用新型工作时，变频器将飞轮制动产生的动能通过变频器中的逆变装置转换成电能储存在变频器的滤波回路中，外部制动单元实时对滤波回路的电压值进行监控，当变频器频繁制动或因负载飞轮转差率较大导致变频器母线电压升高到滤波回路耐压峰值，外部制动单元和制动电阻柜开始工作，将储存在滤波回路中的过高电能通过制动电阻柜以热能形式消耗掉，直至母线电压恢复至安全值。压力机动作需要的诸多参数及反馈信息通过远程I/O模块、远程温度模块和模拟量模块传输至CC-link模块，CC-link模块作为控制与通讯链路系统实现远程I/O模块、远程温度模块、模拟量模块与CPU模块的通讯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、变频器外接外部制动单元，通过制动电阻柜消耗飞轮产生的过高电能，避免变频器母线电压过高，确保了制动效果、有效保护了变频器；2、由一根CC-link专用电缆形成工业现场总线，解决了CPU模块配线繁琐的问题，且CC-link专用电缆具有较高的抗干扰性能，避免各传输信号之间互相干扰，提高了线路稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，所述压力机的曲轴上设有角度编码器，所述角度编码器的信号输出端连接有电子凸轮，所述电子凸轮与所述Mod-bus模块双向通讯连接；所述压力机的封高调节杆上安装有位移传感器，所述位移传感器的信号输入端连接有10kHz正弦波输入信号，位移传感器的信号输出端连接有封高显示器，所述封高显示器与Mod-bus模块双向通讯连接。位移传感器采用10kHz正弦波输入信号，其测量精度可达到0.001mm，控制精度高达0.01mm，可充分满足热模锻压力机对工件成型精度的要求。

作为本实用新型的进一步改进，所述CPU模块通过以太网通讯接口与触摸屏双向通讯连接。触摸屏上显示用户界面，压力机动作需要的诸多参数设置及规范选择、信息显示等，是控制系统具有良好的人机界面。

作为本实用新型的进一步改进，所述变频器上连接有直流电抗器。直流电抗器可将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持变频器的整流电流连续，减小电流脉动值，改善输入功率因数。