本文介紹模具研配液壓機電氣控制系統(tǒng)，詳細介紹了PLC、觸摸屏、絕對值位移傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器及變頻電機在研配液壓機中的應(yīng)用，使研配液壓機達到理想的控制精度和研配質(zhì)量。
    模具研配液壓機電氣控制系統(tǒng)是根據(jù)眾多模具行業(yè)產(chǎn)品要求設(shè)計的控制系統(tǒng)，主要用于各類沖壓模具的修配、研合、試壓和精調(diào)等。本控制系統(tǒng)主要包括五個部分：主油缸控制、微調(diào)裝置控制、翻轉(zhuǎn)裝置控制、安全裝置控制、移動工作臺移入移出控制等。研配液壓機的特點是控制精度高，液壓機行程的檢測與控制就成為液壓機控制的關(guān)鍵。本系統(tǒng)使用直線位移傳感器精度可達0.01mm，在任意位置發(fā)生變化或有下溜現(xiàn)象發(fā)生時，都會及時發(fā)現(xiàn)。微調(diào)機構(gòu)定位采用增量型旋轉(zhuǎn)編碼器配合變頻電機形式。本系統(tǒng)功能更加完善，可靠性更高，并向著智能化方向發(fā)展。
    模具研配液壓機的設(shè)計結(jié)構(gòu)和工作原理簡介
    本系統(tǒng)機身采用拉桿預(yù)緊組合框架式機身結(jié)構(gòu)，滑塊采用可拆卸斜楔式四角八面導(dǎo)軌導(dǎo)向，導(dǎo)向精度好、抗偏載能力強。為控制合模時上下模具的平行度，滑塊上左右各設(shè)置一套微調(diào)步進裝置，微調(diào)機構(gòu)傳動方式為機械式絲杠傳動，一次步進量為0.05mm。通過變頻電機驅(qū)動調(diào)整合模高度。滑塊的上模板設(shè)有具翻轉(zhuǎn)板，翻轉(zhuǎn)角度為180度，便于修整模具。移動工作臺采用變頻器帶動電機加減速機傳動，并使用可靠的定位裝置定位，以使其復(fù)位精度達到±0.05mm。微調(diào)和工作臺等為小功率電機，采用變頻器直接啟動方式，由空氣斷路器、熱繼電器進行保護，由接觸器控制其主電路的通斷。
    本系統(tǒng)的電氣控制采用觸摸屏人作為數(shù)顯數(shù)控終端，幫助操作者了解生產(chǎn)線的工作狀態(tài)。PLC與觸摸屏之間通過以太網(wǎng)通訊，滑塊位置是位移傳感器與PLC之間通過Device-Net總線傳遞信號的方式來采集，左右微調(diào)機構(gòu)位置是PLC通過高速計數(shù)模塊采集編碼器信號得到，管路油壓是PLC通過模擬量輸入模塊采集壓力傳感器信號得到，PLC通過模擬量輸出模塊控制比例溢流閥，PLC通過數(shù)字量輸出模塊控制變頻器，在壓機各信號正常，工藝條件條件滿足的情況下PLC通過操縱面板上的按鈕實現(xiàn)壓機各個工藝動作。
    主油缸控制系統(tǒng)
    滑塊的壓力控制采用比例壓力控制系統(tǒng)，比例控制的核心是比例閥，它可以根據(jù)輸入信號（通常是±10V電壓）調(diào)節(jié)壓力P和流量Q。對于先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的比例閥，先導(dǎo)閥調(diào)整作用在主閥上的壓力和流量。當(dāng)電路失效時，復(fù)位彈簧根據(jù)閥的結(jié)構(gòu)將閥芯保持在中位以確保斷電保護功能。也就是說，在沒有輸入信號或整個供電系統(tǒng)失效時，確保系統(tǒng)不造成損害。斷電保護可以直接通過比例閥實現(xiàn)（閥技能中的斷電保護位）或通過一組閥的一系列動作實現(xiàn)。這套比例壓力控制系統(tǒng)可以使滑塊壓力在公稱力的15%～100%內(nèi)無級調(diào)節(jié)，顯示精度達到0.1Mpa。
    滑塊的行程位移采用數(shù)字顯示、數(shù)字控制；位移傳感器采用絕對值式直線位移傳感器，位置的顯示和調(diào)整通過觸摸屏實現(xiàn)，顯示精度達到0.01mm。直線位移傳感器與PLC之間通過Device-Net工業(yè)現(xiàn)場總線傳遞信號，首先設(shè)定Device-Net主站單元號，然后將主站與從站的波特率設(shè)為一樣，在網(wǎng)絡(luò)配置中將位移傳感器上載，網(wǎng)絡(luò)正常通訊后，在線可以更改MTS直線位移傳感器的節(jié)點號。這樣正常工作時PLC就可以讀取出滑塊的實際位置。
    微調(diào)機構(gòu)控制系統(tǒng)
    微調(diào)機構(gòu)動作時微調(diào)位置是由旋轉(zhuǎn)編碼器配合減速箱來檢測，絲杠旋轉(zhuǎn)編碼器是一種能夠?qū)A周旋轉(zhuǎn)距離改變?yōu)槊}沖信號，加以輸出的檢測裝置，分為單路輸出和雙路輸出兩種。
在這里，我們通過旋轉(zhuǎn)減速箱，將脈沖信號置換為直線距離信號。旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC的高速計數(shù)器模塊連接。高速計數(shù)器可以計算一定頻率內(nèi)（由模塊參數(shù)決定）的脈沖數(shù)，這樣就可以精確的顯示微調(diào)的位置，并且可以設(shè)置在任意位置（在微調(diào)行程范圍之間）停止或運轉(zhuǎn)。
    翻轉(zhuǎn)裝置控制系統(tǒng)
     模具翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)機構(gòu):由翻轉(zhuǎn)缸、翻轉(zhuǎn)板、翻轉(zhuǎn)軸、翻轉(zhuǎn)板鎖緊機構(gòu)等組成。在使用中可以根據(jù)實際需要在觸摸屏中設(shè)置好翻轉(zhuǎn)板停止位置，這樣翻轉(zhuǎn)板就停止在一定的角度便于修整模具。 翻轉(zhuǎn)板復(fù)位精度±0.05mm。

    該控制方式應(yīng)用在模具研配液壓機上，電氣控制系統(tǒng)具有快速反應(yīng)、快速執(zhí)行、高精度、高自動化、安全穩(wěn)定的特點，為液壓機在模具研配行業(yè)的市場開展奠定了堅實基礎(chǔ)。