液壓伺服控制系統(tǒng)

wujianbo1985

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,，塑料制品行業(yè)對高速，高精密注塑機(jī)的需求量與日劇增,，而液壓機(jī)高速,，精密成型的保證，就是一必須擁有合理而高剛性的鎖模和射膠機(jī)構(gòu),，二它必須擁有強(qiáng)勁的動力和反應(yīng)靈敏而精確的液控系統(tǒng),。其中，液壓伺服控制系統(tǒng)是使執(zhí)行元件以一定的精度自動地按照輸入信號的變化規(guī)律而動作的一種自動控制系統(tǒng),�,？蓮牟煌�的角度加以分��,，按輸出的物理量分類，有位置伺服系統(tǒng),，速度伺服系統(tǒng),，力（或壓力）伺服系統(tǒng)等；按控制信號分類,，有機(jī)液伺服系統(tǒng),，電液伺服系統(tǒng)，氣液伺服系統(tǒng),；按控制元件分類,，有閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)兩大類。下面,，我們重點討論閥控伺服系統(tǒng),。
    閥控伺服系統(tǒng)主要由壓力傳感器，位置傳感器,，控制器和伺服閥等構(gòu)成一個閉環(huán)的系統(tǒng),，按系統(tǒng)的需求來分別做到或按序做到速度伺服控制，位置伺服控制和壓力伺服控制,。最終,，達(dá)到系統(tǒng)的要求。
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    傳感器與控制卡（也可集成在塑機(jī)電腦中）,，伺服閥的有機(jī)組合,，就形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)工作情況要求的不同,，來實現(xiàn)不同的伺服控制,。伺服系統(tǒng)都要求油源壓力穩(wěn)定，所以通常都與蓄能器一起使用,。
5 a3 K* z+ x+ Q+ K9 A9 M    以注射工藝為例,，注射到終點前，注射速度較為重要,，則此系統(tǒng)以速度閉環(huán)控制為主,，控制器對位置傳感器高頻采樣，測出活塞的瞬時速度與塑機(jī)電腦要求的速度對比,，再發(fā)出調(diào)整后的信號給伺服閥,。最終，使活塞的運動速度達(dá)到塑機(jī)電腦要求的速度,。
0 Y, i" \# n3 q8 M    快到射膠終點段,，保壓和熔膠背壓階段，這時壓力較為重要,，則此系統(tǒng)以壓力閉環(huán)控制為主,，裝在射膠油缸兩側(cè)的壓力傳感器傳回的信號起主要作用，控制卡將其與塑機(jī)電腦給出的壓力信號對比,，來調(diào)整給伺服閥的信號,，最終，使注射腔的壓力值與設(shè)定值相同,。
    在塑機(jī)電腦沒有發(fā)出任何指令的情況下,，此時位置保持就比較重要，所以,，系統(tǒng)這時會主要進(jìn)行位置閉環(huán)的控制,。
    同理，在鎖模油缸伺服控制的情形下,，也是如此按順序控制,，鎖模開始，快速移�,？勺魉俣乳]環(huán)控制,，模具快合上時，切換到位置控制,，有些快速鎖模到鎖模油缸活塞停止的位置之間的轉(zhuǎn)換過程也是可控的,，最后，模具合上時,，切換的壓力控制,。
    上述只是某種工藝要求下的伺服控制邏輯，不同的產(chǎn)品成型要求,，控制的邏輯,，種類也都不盡相同，有動作的閉環(huán)控制（如上述）,，也有單獨的閥芯位置閉環(huán)控制（僅采用高速比例閥的控制系統(tǒng)）,，還有對塑料在模具內(nèi)部的狀態(tài)的閉環(huán)控制（在模具內(nèi)設(shè)置傳感器，原料特性,，溫度等都要納入考慮,，多用于制品要求極高的專用機(jī)上）。但是,，其控制理念,，是相同的。最終的目的,，都是為了精確,，迅速的達(dá)到塑機(jī)電腦的指令要求和保證動作的重復(fù)精度。下面對伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)各組成部分作簡單介紹,。
    一,、傳感器,。任何好的系統(tǒng)，只有及時,，準(zhǔn)確的監(jiān)測執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前所處的狀態(tài),，控制器才能主動地發(fā)出新的指令，來調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動,，使之接近控制電腦所要求的運動狀態(tài),。因此，全方位的了解執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài),，是伺服系統(tǒng)的必備條件,。主要由壓力，位置等傳感器來共同構(gòu)成準(zhǔn)確,，及時的跟蹤監(jiān)測系統(tǒng),。傳感器的可靠性，線性,，最大采樣頻率,，抗干擾能力等都對準(zhǔn)確，及時地感知有重要影響,。也是我們選型時要考慮的關(guān)鍵,。
    二、伺服閥,。伺服系統(tǒng)中最重要,，最基本的組成部分。伺服閥的性能曲線,，閥芯機(jī)能,，額定流量，階躍響應(yīng),，頻率特性,，泄漏量等參數(shù)是選用的重要標(biāo)準(zhǔn)。按原理分,，常見的伺服閥有直動式閥,，射流管先導(dǎo)級伺服比例閥噴嘴擋板閥伺服電磁閥等。下面簡單介紹它們的結(jié)構(gòu)原理及特點,。
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8 U% r5 w' a5 N# M% F2 r+ h& r1.    直動式閥 將一與所期望的閥芯位移成正比的電信號輸入閥內(nèi)放大電路,，此信號將轉(zhuǎn)換成一個脈寬調(diào)制電流作用在線性馬達(dá)上，力馬達(dá)產(chǎn)生推力推動閥芯產(chǎn)生一定的位移,。同時激勵器激勵閥芯位移傳感器產(chǎn)生一個與閥芯實際位移成正比的電信號,，解調(diào)后的閥芯位移信號與輸入指令信號進(jìn)行比較，比較后得到的偏差信號將改變輸入至力馬達(dá)的電流大�,�,；直到閥芯位移達(dá)到所需值,。閥芯位移的偏差信號為零。最后得到的閥芯位移與輸入的電信號成正比,。其特點是低泄漏,，無先導(dǎo)級流量,；動態(tài)響應(yīng)較高,，低滯緩和高分辨率使系統(tǒng)具有優(yōu)異的重復(fù)精度；良好的控制性能,，直動式伺服閥具有很高的閥芯位置回路增益,，因此，閥的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)性能非常好,。
4 L" ?2 _( h5 F7 R) b5 p2.    射流管先導(dǎo)級伺服比例閥  伺服射流管先導(dǎo)級主要由力矩馬達(dá),，射流管和接收器組成，當(dāng)線圈中有電流通過時,，產(chǎn)生的電磁力使射流管偏離零位,，管內(nèi)的大部分液流集中射向一側(cè)的接收器，而另一側(cè)的接收器所得到的流量明顯減少,，由此造成兩接受器內(nèi)的壓力變化,。主閥閥芯因此壓差而產(chǎn)生位移。其工作特點是由力矩馬達(dá)配射流管,，大大改善了流量的接收率,，使得能耗降低；具有很高的無阻尼自然頻率,，這種閥的動態(tài)響應(yīng)高,。目前，這種伺服閥主要是二級,，多級伺服閥,。
3.    噴嘴擋板閥有單噴嘴式和雙噴嘴式兩種，兩者的工作原理基本相同,，如圖3所示雙噴嘴擋板閥的原理,，它有2，3兩個噴嘴,，1為擋板,，固定的兩個截流孔4和5組成。擋板和兩個噴嘴之間形成兩個可變截面的截流縫隙,。擋板偏離中間位置時,，造成兩個噴嘴的壓力發(fā)生變化，主閥閥芯因此而產(chǎn)生位移�,，F(xiàn)在,，擋板的運動多由力矩馬達(dá)來調(diào)節(jié),。因此，其動態(tài)響應(yīng)較高,。伺服噴嘴擋板閥常用于多級放大伺服控制元件的前置級,。

rowedan

樓主講解的很詳細(xì)，讓我在伺服系統(tǒng)在注塑機(jī)上的應(yīng)用有了進(jìn)一步的了解,。