一种热模锻压力机的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热模锻压力机的控制系统，包括变频器、主电机及CPU模块，变频器上连接有外部制动单元，外部制动单元上连接有制动电阻柜；CPU模块通过RS485模块与变频器通讯，本地I/O模块、Mod-bus模块、CC-link模块和电源模块分别设于扩展基板上并分别与CPU模块通讯；CC-link模块上连接有远程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远程I/O模块的信号输入端；远程温度模块的信号输入端连接有若干温度传感器，模拟量模块的信号输入端连接有压力传感器。本发明专利技术应用于热模压力机上，可避免频繁制动导致的变频器母线电压过高及CPU模块接线繁琐的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种热模锻压力机的控制系统
本专利技术涉及一种控制系统，特别涉及一种热模锻压力机的控制系统，属于压力机控制
。
技术介绍
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0.1_，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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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-1ink模块和电源模块，所述本地I/O模块、Mod-bus模块、CC-1ink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-1ink模块通过CC-1ink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。本专利技术工作时，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-1ink模块，CC-1ink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，本专利技术的有益效果是: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-1ink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-1ink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。作为本专利技术的进一步改进，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IOkHz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IOkHz正弦波输入信号，其测量精度可达到0.001mm，控制精度高达0.01_，可充分满足热模锻压力机对工件成型精度的要求。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的进一步改进，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。作为本专利技术的优选方案，所述外部制动单元采用IBU-4220B型制动单元。作为本专利技术的优选方案，所述CPU模块采用Q03UDE型模块。作为本专利技术的优选方案，所述CC-1ink模块采用QJ61BT11N型模块。作为本专利技术的优选方案，所述Mod-bus模块采用QJ71MB91型模块。作为本专利技术的优选方案，所述RS485模块采用QJ71C24N型模块。【附图说明】图1为本专利技术的原理框图。图2为本专利技术的线路图。图3为触摸屏的用户界面示意图。图1及图2中:a.断路器；b.多功能表；c.漏电保护器；d.交流电抗器；e.变频器；f.主电机；g.直流电抗器；h.制动单元；1.制动电阻柜；j.扩展基板；k.电源模块；1.CPU模块;m.CC-1ink模块；n.Mod-bus模块；0.RS485模块；ρ.本地1/0模块；q.触摸屏；r.远程1/0模块；s.模拟量模块；t.远程温度模块；u.压力传感器；V.温度传感器；w.电子凸轮；x.封高显示器；y.角度编码器；z.位移传感器。图3中:1、滚动条形式显示报警信息；2、角度显示器；3、当前角度值显示；4、行程次数显示；5、频率上限设定；6、频率下限设定；7、工作频率设定；8、运行频率；9、运转电流；10、主电机正转；11、主电机反转；12、刹车制动角；13、刹车时间；14、当前角度；15、偏心轴瞬间转速；16、计划件数；17、批量计数；18、总产计数；19、批量计数开关；20、批量计数复位；21、总产计数开关；22、总产计数复位；23、制动器脱开至离合器结合时间设定；24、离合器分离至制动器制动时间设定；25、封高调整开始时间设定；26、封高调整结束时间设定；27、寸动双手最短时间设定；28、手动一行程下顶出高度保持时间设定；29、气路系统压力值；30、气路系统压力指示；31、CPU模块I/O点状态监视；32、温度监控；33、油路状态监视；34、气路状态监视；35、封高访问；36、润滑设定；37、凸轮访问；38、通讯接口 ；39、故障排除。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。如图1及图2所示，本专利技术热模锻压力机的控制系统，包括三相电源、变频器e、主电机f及CPU模块I，三相电源依次通过断路器a、漏电保护器C、交流电抗器d与变频器e的交流电源输入端相连，变频器e的交流电源输出端与主电机f相连，主电机f的输出轴与压力机的飞轮传动连接。断路器a连接至漏电保护器c的线路上还连接有多功能表b，用以监视系统电力使用状况。变频器e的P/+、N/-和CN8端子排上连接有外部制动单元h，Pl和P/+端子排上连接有直流电抗器g，外部制动单元h的P和PR端子排上连接有制动电阻柜?οCP本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一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，其特征在于: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-1ink模块和电源模块，所述本地I/O模块、Mod-bus模块、CC-1ink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-1ink模块通过CC-1ink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。2.根据权利要求1所述的热模锻压力机的控制系统，其特征在于，所述压力机的曲轴上设有角度编码器，所述角度编码器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马继斌，徐丽，陈晖，周锋，
申请(专利权)人：江苏扬力集团有限公司，
类型：发明
国别省市：