研究并实现了一种基于工控机(IPC)和西门子高性能运动控制器Simotion的控制系统方案。针对伺服压力机传动系统采用伺服电机-蜗轮蜗杆换向减速机-传动螺杆-多连杆增力机构的结构形式,采用MSC.ADAMS软件研究螺母侧与滑块侧位移、速度关系,把用户设定的滑块速度-位移曲线转换成螺母的速度-位移曲线。基于模块化的设计思想,上位机软件采用C#语言开发,下位机软件采用IEC61131-3的结构化文本(ST)语言开发,上下位机之间基于UDP协议通讯。本系统已成功应用于自主研发的2000 k N机械多连杆伺服压力机,配合数控活动炉底加热炉、ABB机器人组成热成形技术生产线,已实际运行一年多,系统稳定可靠,扩展了传统压力机的工艺适用范围,提高了产品质量。
针对伺服压力机电机再生制动时产生的电能通过制动电阻转变为热能耗散掉的问题,在自主研发的2000 k N曲柄连杆伺服压力机基础上,设计并实现了1套电容储能系统,并给出其具体技术指标。系统采用日本尼吉康NY系列的铝电解电容,单个电容器的容量为12 m F,耐压为450 V,通过串并联的方式,250个电容器总容量为750 m F,总耐压为900 V。电容储能系统支持预充电、正常、过压放电、剩余能量释放4种工作状态,运行过程中充放电电压、电流和温度信号等参数接入采集模块,然后通过Profibus-DP现场总线与主控制器Simotion相连。实验结果表明:电容储能系统能量交换响应速度快,减小了压力机工作行程瞬时大电流对电网的冲击,降低了整流单元的容量要求,达到了系统设计技术指标。
