液壓伺服控制系統。

impino · 發表于 2012-12-10 08:17:16

   隨著國內經濟的高速發展，塑料制品行業對高速，高精密注塑機的需求量與日劇增，而液壓機高速，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構，二它必須擁有強勁的動力和反應靈敏而精確的液控系統。其中，液壓伺服控制系統是使執行元件以一定的精度自動地按照輸入信號的變化規律而動作的一種自動控制系統。可從不同的角度加以分類，按輸出的物理量分類，有位置伺服系統，速度伺服系統，力（或壓力）伺服系統等；按控制信號分類，有機液伺服系統，電液伺服系統，氣液伺服系統；按控制元件分類，有閥控系統和泵控系統兩大類。下面，我們重點討論閥控伺服系統。
   閥控伺服系統主要由壓力傳感器，位置傳感器，控制器和伺服閥等構成一個閉環的系統，按系統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，達到系統的要求。

   傳感器與控制卡（也可集成在塑機電腦中），伺服閥的有機組合，就形成了一個閉環控制系統，隨著系統工作情況要求的不同，來實現不同的伺服控制。伺服系統都要求油源壓力穩定，所以通常都與蓄能器一起使用。
   以注射工藝為例，注射到終點前，注射速度較為重要，則此系統以速度閉環控制為主，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電腦要求的速度對比，再發出調整后的信號給伺服閥。最終，使活塞的運動速度達到塑機電腦要求的速度。
   快到射膠終點段，保壓和熔膠背壓階段，這時壓力較為重要，則此系統以壓力閉環控制為主，裝在射膠油缸兩側的壓力傳感器傳回的信號起主要作用，控制卡將其與塑機電腦給出的壓力信號對比，來調整給伺服閥的信號，最終，使注射腔的壓力值與設定值相同。
   在塑機電腦沒有發出任何指令的情況下，此時位置保持就比較重要，所以，系統這時會主要進行位置閉環的控制。
   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，快速移模可作速度閉環控制，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，不同的產品成型要求，控制的邏輯，種類也都不盡相同，有動作的閉環控制（如上述），也有單獨的閥芯位置閉環控制（僅采用高速比例閥的控制系統），還有對塑料在模具內部的狀態的閉環控制（在模具內設置傳感器，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，迅速的達到塑機電腦的指令要求和保證動作的重復精度。下面對伺服閉環控制系統各組成部分作簡單介紹。
一、傳感器。任何好的系統，只有及時，準確的監測執行機構當前所處的狀態，控制器才能主動地發出新的指令，來調整執行機構的運動，使之接近控制電腦所要求的運動狀態。因此，全方位的了解執行機構的狀態，是伺服系統的必備條件。主要由壓力，位置等傳感器來共同構成準確，及時的跟蹤監測系統。傳感器的可靠性，線性，最大采樣頻率，抗干擾能力等都對準確，及時地感知有重要影響。也是我們選型時要考慮的關鍵。
二、伺服閥。伺服系統中最重要，最基本的組成部分。伺服閥的性能曲線，閥芯機能，額定流量，階躍響應，頻率特性，泄漏量等參數是選用的重要標準。按原理分，常見的伺服閥有直動式閥，射流管先導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構原理及特點。

1. 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放大電路，此信號將轉換成一個脈寬調制電流作用在線性馬達上，力馬達產生推力推動閥芯產生一定的位移。同時激勵器激勵閥芯位移傳感器產生一個與閥芯實際位移成正比的電信號，解調后的閥芯位移信號與輸入指令信號進行比較，比較后得到的偏差信號將改變輸入至力馬達的電流大小；直到閥芯位移達到所需值。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，無先導級流量；動態響應較高，低滯緩和高分辨率使系統具有優異的重復精度；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，閥的穩定性和動態響應性能非常好。
2. 射流管先導級伺服比例閥  伺服射流管先導級主要由力矩馬達，射流管和接收器組成，當線圈中有電流通過時，產生的電磁力使射流管偏離零位，管內的大部分液流集中射向一側的接收器，而另一側的接收器所得到的流量明顯減少，由此造成兩接受器內的壓力變化。主閥閥芯因此壓差而產生位移。其工作特點是由力矩馬達配射流管，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，這種閥的動態響應高。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生變化，主閥閥芯因此而產生位移。現在，擋板的運動多由力矩馬達來調節。因此，其動態響應較高。伺服噴嘴擋板閥常用于多級放大伺服控制元件的前置級。

BY 704所伺服閥

sz_lingnan · 發表于 2012-12-10 09:45:03

謝謝樓主精彩分享，伺服系統在塑料機械上主要用于注塑機，特別是螺桿式的注塑機，能大大降低注塑機的用電量，起到節能減排的顯著效果，是現代及將來的注塑機的發展方向。

andy1201 · 發表于 2012-12-10 12:31:32

又見704，月經貼么{:soso_e140:}

impino · 發表于 2012-12-12 08:40:09

andy1201 發表于 2012-12-10 12:31 ! K: n: K" m; s( Z
又見704，月經貼么

標注下出處而已啦畢竟是人家的文章

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