[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101332640A [43]公开日2008年12月31日
[21]申请号200810012736.5[22]申请日2008.08.06
[21]申请号200810012736.5
[71]申请人大连橡胶塑料机械股份有限公司
地址116033辽宁省大连市周水子广场一号
[72]发明人刘天华 刘昱正 张星 任延昂 张宇 [74]专利代理机构大连科技专利代理有限责任公司代理人于忠晶
[51]Int.CI.B29B 7/28 (2006.01)B29B 7/72 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及密炼机。密炼机液压上顶栓控制系
杆A腔组成，A腔和B腔分别装有传感器，传感器检
及压力进行控制，通过数模转换模块输出控制信号
给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶
过程中压力保持不变。本发明控制系统简单，在PL
C 内通过程序实现了对两个量的控制，即流量控制
回路的设定开关打开压力控制不起作用。当压砣运
行到底部时，压力控制起作用，压力给定与传感器
反馈信号在PLC内相比较，进行PID调节控制压力输
出值，节约资金，减少液压上顶栓的故障率，调试
简单、方便。
200810012736.5权 利 要 求 书第1/1页 1、密炼机液压上顶栓控制系统，其特征是：其主要由液压站、比例伺服阀、有杆B腔及无杆A腔组成，A腔和B腔分别装有传感器，传感器检测的压力反馈量输入控制器PLC内，控制器对流量及压力进行控制，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变。
2、根据权利要求1所述的密炼机液压上顶栓控制系统，其特征是：有杆B腔通过连杆连接有压砣，压砣通过程序计算及联锁上下行速度可调及压力无级可调。
3、根据权利要求1或2所述的密炼机液压上顶栓控制系统，其特征是：控制器控制流程为：两个传感器的反馈量接入PLC内，由模数转换模块将模拟信号转为数字信号，在PLC内进行计算，压砣在上下行的过程中控制流量，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变；压砣下行至底部时，A、B两腔的压强差与给定压力值进行比较，通过PID的
调节使其两腔的压强差与给定的压力相等，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变。
200810012736.5说 明 书第1/4页
密炼机液压上顶栓控制系统
一、技术领域：
本发明涉及密炼机，特别是其上顶栓的控制系统。
二、背景技术：
目前，橡胶(塑料)工业中用于炼胶的液压密炼机越来越普及。原有液压上顶栓由PLC、流量给定板、P/Q控制板、放大板、伺服阀及传感器组成，调试起来比较繁琐及外部接线也比较多，控制采用电位器速度给定控制，精度低。
三、发明内容：
本发明的目的在于克服上述不足问题，提供一种密炼机液压上顶栓控制系统，采用电器控制，系统简单、操作方便，且成本较低。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：密炼机液压上顶栓控制系统，主要由液压站、比例伺服阀、有杆B腔及无杆A腔组成，A腔和B腔分别装有传感器，传感器检测的压力反馈量输入控制器PLC内，控制器对流量及压力进行控制，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变。
所述有杆B腔通过连杆连接有压砣，压砣通过程序计算及联锁上下行速度可调及压力无级可调。
所述控制器控制流程为：两个传感器的反馈量接入PLC内，由模数转
换模块将模拟信号转为数字信号，在PLC内进行计算，压砣在上下行的过程中控制流量，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变；压砣下行至底部时，A、B两腔的压强差与给定压力值进行比较，通过PID的调节使其两腔的压强差与给定的压力相等，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变。
本发明控制系统简单，采用西门子S7-300(密炼主控PLC)、TP270触摸屏(密炼主控屏)、带有放大板的伺服阀及传感器组成。该控制系统在PLC 内通过程序实现了对两个量的控制，即流量控制和压力控制。当压力给定大于实际值时或压力控制回路的设定开关打开压力控制不起作用。当压砣运行到底部时，压力控制起作用，压力给定与传感器反馈信号在PLC内相比较，进行PID调节控制压力输出值，这
时系统将首先满足压力控制。当上顶栓做上下往复运动时，实际压力小于给定压力，压力控制不起作用，控制系统进行流量控制，为了使上顶栓上升和下降即能满足速度的要求又不会给油缸顶盖和底部带来太大的冲击，要求速度给定在PLC内是按着如图3所示的衰减曲线进行衰减。
本发明采用PLC、触摸屏、带有放大板的伺服阀及传感器组成，原有板的一些参数设定及控制在触摸屏及PLC中以数字信号形式去实现。这样外部接线比较少，节约资金，也减少了液压上顶栓的故障率，调试起来简单而方便。
四、附图说明：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明控制流程图。
图3为本发明压力小于给定压力时 的衰减曲线图。
图4为本发明比例伺服阀外部接线图。
图5为本发明比例伺服阀反馈至PLC模拟输入模块图。
图6为PLC模拟输出模块给定至比例伺服阀图。
五、具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步详述：
如图1、2所示的密炼机液压上顶栓控制系统，主要由液压站1、比例伺服阀2、有杆B腔及无杆A腔组成，A腔和B腔分别装有传感器6，有杆B 腔通过连杆5连接有压砣4，压砣通过程序计算及联锁上下行速度可调及压力无级可调，传感器检测的压力反馈量输入控制器PLC内，控制器对流量及压力进行控制，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变。
所述控制器控制流程为：两个传感器的反馈量接入PLC内，由模数转换模块将模拟信号转为数字信号，在PLC内进行计算，压砣在上下行的过程中控制流量，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变；压砣下行至底部时，A、B两腔的压强差与给定压力值进行比较，通过PID的调节使其两腔的压强差与给定的压力相等，通过数模转换模块输出控制信号给伺服阀，控制伺服阀的开口量，使其压力在炼胶过程中压力保持不变。
如图4、5所示将比例伺服阀连线至PLC输入输出模块的端子上，传感器A、B及P/Q给定信号、伺服阀反馈信号为0～10V D C，电磁阀供电电源为D C24V。上顶栓上下往复运动时为流量控制，此时在P L C内按图3曲线做增减函数，PLC内的数字量变化转为模拟信号输出给比例伺服阀，使其输出的电压值
达到上顶栓往复运动的标准要求，使其压力在炼胶过程中压力保持不变；上下运行速度及缓冲的设定，校正传感器的值也通过触摸屏来设定。
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