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液壓機(jī)安全控制系統(tǒng)開發(fā)淺析

文檔作者：喬禮惠徐路文檔來(lái)源：江蘇國(guó)力鍛壓機(jī)床有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月20日
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文章編號(hào)：1672—0121(2014)06—0030—02
液壓機(jī)安全控制系統(tǒng)開發(fā)淺析
喬禮惠。徐路
(江蘇國(guó)力鍛壓機(jī)床有限公司，江蘇揚(yáng)州225009)
摘要：近年來(lái)，液壓機(jī)的安全控制要求越來(lái)越高，特別是隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB28241—2012(液壓機(jī)安全技
術(shù)要求》的實(shí)施，對(duì)液壓機(jī)安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有了更加明確的要求。本文著重介紹我公司液壓機(jī)產(chǎn)品
在安全控制系統(tǒng)方面的應(yīng)用，其主要采用了模塊化安全繼電器與普通CP1E PLC相結(jié)合的方式，利用自由編
程的功能實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓機(jī)的控制。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；液壓機(jī)；安全繼電器；自由口通訊；安全設(shè)置
中圖分類號(hào)：TG315．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0 引言
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和國(guó)
際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，機(jī)械產(chǎn)品正向高
速化、精密化、柔性化、多樣化方向飛速發(fā)
展。這就要求現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械不僅能夠高精
度、高效率、大負(fù)載地運(yùn)轉(zhuǎn)，還應(yīng)具有更高
的“安全性”，才能滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需
求。隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB28241—2012((液壓機(jī)
安全技術(shù)要求》的實(shí)施，對(duì)液壓機(jī)安全控
制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有了統(tǒng)一要求，液壓機(jī)
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須符合標(biāo)準(zhǔn)里涉及到的
一系列安全要求?？紤]到液壓機(jī)實(shí)際運(yùn)行
時(shí)的安全性，我們認(rèn)為最主要的還是怎樣
讓液壓機(jī)滑塊下行動(dòng)作和底缸頂出、退回
動(dòng)作的停止功能更可靠、完善，也就是停
止控制功能的優(yōu)先級(jí)必須要高于起動(dòng)控
制功能。針對(duì)此種現(xiàn)象，我們研究開發(fā)了
此套安全控制系統(tǒng)，主要采用PILZ公司的模塊化安
全繼電器PNOZ m2p結(jié)合歐姆龍公司的CP1E
PLC，兩者之間通過(guò)自由口進(jìn)行通訊，輔以外圍各安
全元器件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)公司生產(chǎn)液壓機(jī)的安全控制。
1 安全控制系統(tǒng)構(gòu)成
圖1 安全控制系統(tǒng)配置圖
雙手、安全控制光幕、安全閥監(jiān)控等安全信號(hào)全部輸
入到PILZ模塊化安全繼電器PNOZ m2p的輸入端
(圖2)，其他一些控制信號(hào)如回程、復(fù)位、壓力發(fā)訊、
保壓延時(shí)等信號(hào)則輸入到CP1E PLC的輸入端，兩
者之間通過(guò)自由口進(jìn)行通訊，其中CPIE PLC只是
實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的控制功能， 主要的停止功能完全由
PNOz m2p來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1．1 PNOZmuhi模塊化的安全繼電器：PNOZ m2p
PNOZmulti是一個(gè)多功能、可自由配置的模塊
化安全系統(tǒng)。與其他PNOZ 安全繼電器不同，
PNOZmuhi的安全電路可以在PC機(jī)上使用圖形配
置512具輕松生成。多達(dá)14個(gè)不同的安全功能可以在
基本單元內(nèi)使用，可擴(kuò)展通訊模塊及輸出、輸入模
塊，擴(kuò)展能力出色，方便今后的升級(jí)。PNOZ m2p模

文章編號(hào)：1672～0121(2014)06—0032—03
基于直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)的液壓機(jī)補(bǔ)油性能分析
聶世明， 張敏， 井智民
(河海大學(xué)常州校區(qū)機(jī)電工程學(xué)院，江蘇常州213022)
摘要：本文介紹了直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)在普通油壓機(jī)上的應(yīng)用。并針對(duì)油壓機(jī)開式和閉式系統(tǒng)
工作過(guò)程中的補(bǔ)油、排油問(wèn)題進(jìn)行了一定的對(duì)比研究，設(shè)計(jì)提出采用密閉壓力油罐給系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)動(dòng)力補(bǔ)油I1]，
并將其應(yīng)用于直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)中。通過(guò)理論分析密閉壓力油罐的應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的性能并減少系統(tǒng)
體積。相當(dāng)于蓄能器的密閉壓力油罐可以很好地起到補(bǔ)油、排油的作用，也使得系統(tǒng)的噪聲與爬行問(wèn)題得到
了很好的解決。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；油壓機(jī)；直驅(qū)式；無(wú)動(dòng)力補(bǔ)油；密閉壓力油罐
中圖分類號(hào)：TG315．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
O 引言
近十幾年來(lái)，在容積控制系統(tǒng)和交流伺服電機(jī)
得到廣泛應(yīng)用的背景下， 出現(xiàn)了7"x磁交流同步伺服
電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙向定量泵容積控制的電液伺服系
統(tǒng)，也稱DDVC 12~(Direct Drive Volume Contro1)系統(tǒng)
或無(wú)閥電液伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換
向、調(diào)速、調(diào)壓三大功能全由交流伺服電機(jī)直接控
制，所以叫“直接驅(qū)動(dòng)”，油泵的出油流量的改變也是
由電機(jī)直接控制，具有高效節(jié)能、小型集成化、操作
與控制簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)勢(shì)[31，因此其發(fā)展非常迅速。
油壓機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)零配件加工，多種行
業(yè)產(chǎn)品定型、沖邊、校正，制鞋、手袋、模具、軸套類零
件的壓裝、壓印成型，板材零件的彎曲、壓印、套形拉
收稿日期：2014—04—03
作者簡(jiǎn)介：聶世明(1988一)，男，碩士在讀，主攻液壓伺服系統(tǒng)及控制
研究
伸等工藝。但是，由于其開式回路存在補(bǔ)油問(wèn)題，所
以一般采用加裝副油箱或動(dòng)力補(bǔ)油，即用液壓泵單獨(dú)
作為補(bǔ)油泵使用。從而增加了系統(tǒng)的體積與重量，并
產(chǎn)生諸如發(fā)熱等問(wèn)題【41。為解決該問(wèn)題，本文采用了
一種無(wú)動(dòng)力補(bǔ)油閥的結(jié)構(gòu)方案，通過(guò)設(shè)計(jì)密閉壓力油
罐的壓力較好地解決了非對(duì)稱液壓缸補(bǔ)油排油問(wèn)題。
1 傳統(tǒng)油壓機(jī)液壓系統(tǒng)分析
現(xiàn)有油壓機(jī)液壓系統(tǒng)幾乎都是開式回路。液壓
系統(tǒng)中通過(guò)控制閥控制和調(diào)節(jié)液壓介質(zhì)的流向、壓
力和流量，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向、輸出的力
或力矩、運(yùn)動(dòng)速度、動(dòng)作順序，以及限制和調(diào)節(jié)液壓
系統(tǒng)的工作壓力，防止過(guò)載等(如單向閥、換向閥、溢
流閥、減壓閥、順序閥等)，如圖1所示。
本文主要對(duì)比開式與閉式系統(tǒng)補(bǔ)油、排油情況。
開式回路：液壓泵3一順序閥8一上缸換向閥9(左
位)一單向閥I廠 液壓缸I：無(wú)桿腔。即油泵從油箱吸
?1 全國(guó)鍛壓機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)．GB28241—2012液壓機(jī)安全
技術(shù)要求[s]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012．
f2 1 Pilz PNOZmuhi Modular Salty System，Salty Solutions For Press．
[3】張金．中國(guó)鍛壓行業(yè)未來(lái)發(fā)展方略 鍛壓技術(shù)，2013，(1)．
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備與制造技術(shù)，2013，48(2)：15—17
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