摘要：本文介绍模具研配液压机电气控制系统，详细介绍了PLC、触摸屏、绝对值位移传感器、旋转编码器及变频电机在研配液压机中的应用，使研配液压机达到理想的控制精度和研配质量。
　　关键词： PLC；研配；微调机构；精度；翻转板；变频器
　　引言
　　模具研配液压机电气控制系统是根据众多模具行业产品要求设计的控制系统，主要用于各类冲压模具的修配、研合、试压和精调等。本控制系统主要包括五个部分：主油缸控制、微调装置控制、翻转装置控制、安全装置控制、移动工作台移入移出控制等。研配液压机的特点是控制精度高，液压机行程的检测与控制就成为液压机控制的关键。本系统使用直线位移传感器精度可达0.01mm，在任意位置发生变化或有下溜现象发生时，都会及时发现。微调机构定位采用增量型旋转编码器配合变频电机形式。本系统功能更加完善，可靠性更高，并向着智能化方向发展。
　　1.模具研配液压机的设计结构和工作原理简介
　　本系统机身采用拉杆预紧组合框架式机身结构（见图1），滑块采用可拆卸斜楔式四角八面导轨导向，导向精度好、抗偏载能力强。为控制合模时上下模具的平行度，滑块上左右各设置一套微调步进装置，微调机构传动方式为机械式丝杠传动，一次步进量为0.05mm。通过变频电机驱动调整合模高度。滑块的上模板设有具翻转板，翻转角度为180度，便于修整模具。移动工作台采用变频器带动电机加减速机传动，并使用可靠的定位装置定位，以使其复位精度达到±0.05mm。微调和工作台等为小功率电机，采用变频器直接启动方式，由空气断路器、热继电器进行保护，由接触器控制其主电路的通断。
　　本系统的电气控制采用触摸屏人作为数显数控终端，帮助操作者了解生产线的工作状态。PLC与触摸屏之间通过以太网通讯，滑块位置是位移传感器与PLC之间通过Device-Net总线传递信号的方式来采集，左右微调机构位置是PLC通过高速计数模块采集编码器信号得到，管路油压是PLC通过模拟量输入模块采集压力传感器信号得到，PLC通过模拟量输出模块控制比例溢流阀，PLC通过数字量输出模块控制变频器，在压机各信号正常，工艺条件条件满足的情况下PLC通过操纵面板上的按钮实现压机各个工艺动作。
　　2.主油缸控制系统
　　滑块的压力控制采用比例压力控制系统，比例控制的核心是比例阀，它可以根据输入信号（通常是±10V电压）调节压力P和流量Q。对于先导结构的比例阀，先导阀调整作用在主阀上的压力和流量。当电路失效时，复位弹簧根据阀的结构将阀芯保持在中位以确保断电保护功能。也就是说，在没有输入信号或整个供电系统失效时，确保系统不造成损害。断电保护可以直接通过比例阀实现（阀技能中的断电保护位）或通过一组阀的一系列动作实现。这套比例压力控制系统可以使滑块压力在公称力的15%～100%内无级调节，显示精度达到0.1Mpa。
　　滑块的行程位移采用数字显示、数字控制；位移传感器采用绝对值式直线位移传感器，位置的显示和调整通过触摸屏实现，显示精度达到0.01mm。直线位移传感器与PLC之间通过Device-Net工业现场总线传递信号，如图3所示，首先设定Device-Net主站单元号，然后将主站与从站的波特率设为一样，在网络配置中将位移传感器上载，网络正常通讯后，在线可以更改MTS直线位移传感器的节点号。这样正常工作时PLC就可以读取出滑块的实际位置。3.微调机构控制系统
　　微调机构动作时微调位置是由旋转编码器配合减速箱来检测，丝杠旋转编码器是一种能够将圆周旋转距离改变为脉冲信号，加以输出的检测装置，分为单路输出和双路输出两种。
　　在这里，我们通过旋转减速箱，将脉冲信号置换为直线距离信号。旋转编码器与PLC的高速计数器模块连接。高速计数器可以计算一定频率内（由模块参数决定）的脉冲数，这样就可以精确的显示微调的位置，并且可以设置在任意位置（在微调行程范围之间）停止或运转。
　　4.翻转装置控制系统
　　模具翻转板翻转机构：由翻转缸、翻转板、翻转轴、翻转板锁紧机构等组成。在使用中可以根据实际需要在触摸屏中设置好翻转板停止位置，这样翻转板就停止在一定的角度便于修整模具。 翻转板复位精度±0.05mm。
　　5.结束语
　　该控制方式应用在模具研配液压机上，电气控制系统具有快速反应、快速执行、高精度、高自动化、安全稳定的特点，为液压机在模具研配行业的市场开展奠定了坚实基础。
　　参考文献：
　　[1]博士力士乐（中国）有限公司.博世力士乐工业液压产品样本[M].01/2007.
　　[2]OMRON（中国）有限公司.SYSMAC CJ系列可编程序控制器操作手册[M].10/2002.
　　[3]富士FRN—Multi系列变频器使用说明书 第3版2005年6月.
　　作者简介：夏彦平（1982-），祖籍：吉林，学士，从事工业智能自动化的研究。