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《基于CAN總線技術(shù)的混合伺服液壓機控制系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、文章編號：1672—0121(2012)03—0035—02基于CAN總線技術(shù)的混合伺服液壓機控制系統(tǒng)喬禮惠。趙雪松，吳國健(江蘇揚力液壓機床有限公司，江蘇揚州225009)摘要：本文打破傳統(tǒng)的采用電液比例控制技術(shù)來控制閥開口大小的方式，開發(fā)了一種新型的通過采用伺服電機驅(qū)動定量泵與小通徑電液比例伺服閥相結(jié)合的方式，來實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)壓力流量的控制，從而實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)速度、定位精度等的控制。在基于CAN總線技術(shù)基礎(chǔ)上，通過各種傳感器對液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的位置、速度、系統(tǒng)壓力流量等參數(shù)的采集，由運動控制器進行信息的綜合處理形成閉環(huán)，從而實
2、現(xiàn)對液壓系統(tǒng)高速、高精度的控制。關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；運動控制器；伺服電機；CAN總線；安全模塊中圖分類號：TG315．4文獻標識碼：B0引言近年來，隨著工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，客戶對液壓機的速度及定位精度提出了越來越高的要求，低效率高損耗的生產(chǎn)方式已不能滿足市場的需求。傳統(tǒng)的僅通過加大閥的通徑來提高流量從而獲得高速的液壓控制方式其效果往往不盡人意，這主要是由于液壓系統(tǒng)在實現(xiàn)運動速度轉(zhuǎn)換時，閥的開口大小不能實現(xiàn)有效的比例流量控制，造成液壓沖擊甚至影響比例伺服閥滑塊定位位置的精確控制。針對以上問題，公司與德圖1混合伺服液壓機控制系統(tǒng)配置圖國福
3、伊特哈雷公司共同研制開發(fā)了一種混合伺服液裝置等外圍設(shè)備，可實現(xiàn)機床的無人自動化操作。壓機控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用小通徑電液比例伺服閥1．1運動控制器PCU310與伺服電機相結(jié)合，通過集成式智能運動控制器實PCU310(圖2)是德國福伊特哈雷公司開發(fā)的現(xiàn)對液壓系統(tǒng)壓力、流量等進行精確快速控制，從而專用于對液壓機進行控制的專用集成式智能運動控大幅提高了液壓機的運行速度、定位精度，在實現(xiàn)性制器，可實現(xiàn)對液壓機的高速度及高精度的控制，在能的高可靠性和速度的平穩(wěn)過渡的同時，有效減小運動速度方面機床滑塊空程快下速度可達600ram／了液壓系統(tǒng)壓力
4、流量損失和液壓系統(tǒng)的沖擊噪聲。s，工作速度可在5～40mm／s范圍內(nèi)進行無級隨動適時調(diào)整，回程速度也可達到600mrrds。同時根據(jù)機床1系統(tǒng)構(gòu)成工藝要求可實現(xiàn)機床滑塊的定程／定壓控制，并通過該液壓機的控制系統(tǒng)主要由五個主體部分組成PID運算的運行，可實現(xiàn)在定程控制時重復(fù)定位精(圖1)：德國福伊特哈雷公司的集成式智能運動控制器、德國Baumtiller公司4444{14411414Ij-4“4t-l-lt~刪圳4X40『X51lX41llX42．的伺服控制器和伺服電機、力士樂公司W(wǎng)oith31“。”CAN總線數(shù)字量輸出數(shù)字量輸入P
5、cu的電液比例伺服閥、德國ELGO公司的模擬量接口RS232本地CAN總線搴X31X30X5OX53IX1O位移傳感器、西門子公司的工控機。特別是整套控制系統(tǒng)預(yù)留了至少十個軸1j1jj1j111jjjj11jJ111jjjjjj』111jj*撼的接口，便于連接機器人、自動上下料圖2PCU310的10配置{瑤蛭度可達±O．01mm，而在實現(xiàn)定壓控制時壓力誤差范塒啦描收稿日期：2012—02—09圍控制在±0．5％以內(nèi)。另外通過簡單的參數(shù)調(diào)整和出鹺作者簡介：喬禮惠(1979一)，男，工程師，從事鍛壓機械計研究模具配方的調(diào)用，可以很方便
6、地實現(xiàn)不同產(chǎn)品在不蓬0l_35同工藝下的精確控制。門鎖的檢測，控制機床的運行狀態(tài)保障維護人員的1．2交流伺服電機在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用安全；同時機床前后操作面安裝了安全光幕，并通過隨著微電子技術(shù)和變頻技術(shù)的發(fā)展，使得將交安全模塊編程進行控制，實現(xiàn)檢測到危險時立即停流伺服電機運用到液壓控制系統(tǒng)中成為現(xiàn)實，可在止滑塊等相關(guān)運動部件的運行，并立刻回歸起始位不改變泵的排量的前提下，只是通過改變伺服電機置；另外急停控制按鈕也經(jīng)過安全模塊進行控制。部的轉(zhuǎn)速來改變泵的轉(zhuǎn)速，從而改變泵的輸出流量，同分邏輯圖如4所示。時也能達到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件速度的目的。
7、在系統(tǒng)中伺服電機可始終處于高效率的512作狀態(tài)，系統(tǒng)綜合節(jié)電可達約20％以上，同時簡化了液壓回路，減少了液壓系統(tǒng)的能量損失，而且泵也可以選用可靠性高但價格低廉的定量泵，從而提高了系統(tǒng)的可靠性并降低了生產(chǎn)成本。在此套系統(tǒng)中采用德國Baumtiller的伺服控制器和伺服電機，伺服控制器根據(jù)接收到的運動控制器PCU310的指令同時結(jié)合伺服電機自身編碼器反饋的信號進行綜合運算，根據(jù)運圖3伺服控制接線示意圖算結(jié)果發(fā)出指令給伺服電機，從而實現(xiàn)整個運動的控制，具體接線如圖3所示。2CAN通信協(xié)議的應(yīng)用CAN總線是一種對等式的層間現(xiàn)場總線網(wǎng)，協(xié)議
8、比RS一485協(xié)議更簡單，實時性更好，它的信息幀短，不會因為長時間發(fā)送而影響其他節(jié)點訪問總線。由于采用優(yōu)先級仲裁技術(shù)，當(dāng)發(fā)生總線訪問沖突時優(yōu)先級高的信息仍可繼續(xù)發(fā)送，因此它更適用于對數(shù)據(jù)傳輸和實時控制要求較圖4安全模塊內(nèi)部程序高的系統(tǒng)。另外CAN總
