1100kn伺服曲柄压力机控制系统研究

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1、摘要传统曲柄压力机采用普通异步电机驱动，飞轮一曲柄连杆机构传递动力，其工作特性固定、无法调节、工作适应性差、能耗大。基于大功率交流伺服电机驱动的伺服曲柄压力机可以克服传统曲柄压力机的所有缺点，运动特性可变、速度可控、节能环保。本课题针对1100KN伺服压力机项目，研究了伺服压力机的工作原理和控制特点，开发了1100KN伺服曲柄压力机控制系统。根据设备的性能要求，提出了一种新的滑块驱动模式：省去飞轮、离合器和制动器，传动环节大大减少，减速时采用电磁制动，制动能量可存储回收，以大功率交流伺服电机代替交流异步电机，经过二级减速齿轮直接驱动曲柄滑块机构；分

2、析比较了数控系统、运动控制系统、可编程控制器三种控制系统方案的优缺点和适用范围，选用了可靠性高、编程方便、系统兼容性和可升级性好的可编程控制器；分析了该新型压力机的控制要求，构建了压力机控制系统的总体结构，并详细介绍了系统硬件构成，阐明了控制系统内各部分的机理和实现；根据压力机的控制要求和监控任务，开发了控制系统软件，包括逻辑控制程序、滑块运动控制程序、触摸屏监控程序，建立了开放式的工艺程序库，包括常用的普通压、减速冲压、薄板高速冲裁、两级冲压、精密压印等多种冲压工艺，冲压工艺实行参数化运作，并可方便地进行修改、补充、调用：控制系统可实现基于网络的

3、远程监控；进行了实验研究，实验结果表明伺服曲柄压力机可实现任意滑块特性；由于电容器的作用，冲压工作时瞬时峰值电流对电网的冲击大大减小：伺服曲柄压力机比普通压力机节fl皂60％以上，冲裁噪声大幅度下降，是一种节能环保型压力机。经现场调试运行表明，该控制系统能满足设备的各项性能要求，系统运行情况良好。本系统的设计思想和控制方法将为开发其它大型成形设备的控制系统提供借鉴和参考。关键词曲柄压力机；交流伺服驱动；控制系统：节能环保广东T业大学T学硕}学位论文AbstractDrivenbygeneralasynchronousmotor,transferri

4、ngpowerthroughflywheel-cranksystem，theconventionalcrankpresshasfixedworkingperformances，unadjustablespeed，badadaptabilityandenergy-hungrycharacter．ThecrankpressdrivenbyACSerVOmotorhaschangeablemovementpropertiesandadjustablespeed,anditsavesenergyandprotectsenvironment．Thispape

5、rresearchestheworkprincipleandcontrolcharacteristicsofcrankpressdrivenbyservemotor,anddevelopsthecontrolsystemof1IOOKNerankpressdrivenbyACSerV0motorwimownknowledgepropertyright．Accordingtoequipments’performancerequirements，thispaperproposesanewslidedrivemodel．Flywheel，clutchan

6、dbrakearecancelled,electromagneticbrakeisadoptedwhenreducingspeed；brakeenergyisstoredandregenerated；andhigh-powerACmotorisadaptedtodrivethecrank-slidesystemthroughthesecondgearwheelinsteadofasynchronousmotor．Advantagesanddisadvantagesandapplyingscopesofthreecontrolsystems：NCsy

7、stem，motioncontrolsystemandPLCarecomparedandanalyzed，thusPLCwithhighreliability,programmingconvenience，goodcompatibilityandupgradeabilityisadopted．ProceedingwiⅡlcontroldemandsofthemechanicalpresswiththenewdrivesystem，thewholestructureofcontrolsystemisestablished，allhardwareand

8、functionsubsystemsarepresentedindetails，andmechanismsandreali