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液压机的四角调平系统墨西哥项目应用

  最近,液压机制造商和翻新厂的改造项目涉及升级四台旧液压机的压力机控制装置,然后再将其安装到墨西哥蒙特雷的卡车零部件制造厂。最初由德国Hoesch制造的2340吨压力机使用两个主缸(每个1,170吨)作为动压板,并使用四个校平缸(每个125吨)模制和模制用于拖车的大型玻璃纤维车身零件机舱(请参见图1)。
图1:Hoesch 2,430吨压力机有两个大滚筒(在中心),用于操作移动压纸卷筒。在拐角处可以看到四个调平油缸。
   在到达安大略省康科德的Macrodyne Technologies Inc.进行翻新之前,已经拆下了压力机,并拆除了所有电气控制装置。Macrodyne可以选择在印刷机改造中使用哪种控制系统。活动压板将通过新的可编程逻辑控制器(PLC)进行控制,调平油缸将由新的电动液压运动控制器进行控制。
   

选择运动控制器

对于改造,Macrodyne从供应商那里选择了使用了10年以上的运动控制器(图3)。Macrodyne执行副总裁Jeremy Neil指出,轻松整合是一个目标。“您不需要成为运动控制方面的专家就可以使用它们,”并且它们与两个主要的PLC品牌合作得很好。
图2:在2,430吨Hoesch压力机的固定下部支撑上方,可以看到移动的压板(黄色结构)。
     
“我们在使用其他运动控制器方面经验丰富,” Macrodyne电气控制工程师Daniel Sion补充说。“与我们尝试过的其他产品相比,”选定的运动控制器“更易于与PLC进行接口,并提供更多的功能和灵活性。”它们还能够进行更精确的定位和力控制。

为了提供位置信息,四个调平油缸装有线性磁致伸缩位移传感器,该传感器具有与运动控制器的同步串行接口(SSI)连接。为了提供力信息,每个气缸都配备了两个压力传感器,每个气缸都连接了一个压力传感器。

虚拟齿轮传动,双回路控制

为了在整个循环中保持气缸水平,运动控制器已编程为执行虚拟齿轮传动。这是运动控制器发出的命令,该命令使四个调平油缸中的每一个精确跟随主轴的运动。在控制每个气缸的位置的同时,还控制每个气缸施加的力。运动控制器支持的这种布置称为双回路位置力控制。

三个连续步骤

压机操作包括三个连续步骤,运动控制器通过三个位置和力控制曲线序列来驱动四个调平油缸。三个步骤是:

  1. 速度力:在被移动压板向下推动时,校平圆柱体保持平行度,并与移动压板的速度相反,直到其在玻璃纤维材料上闭合为止。
  2. 阻力:在固化过程中,其中一些固化过程还涉及对玻璃纤维材料进行涂覆,校平滚筒必须保持平行度,并与移动压板保持的力相反,以确保平行度控制。
  3. 剥离力:在所有固化型材结束时,移动压板将减压,并使其重量由矫正滚筒承担。调平油缸将开始闭环位置移动,同时限制剥离力。

对运动进行编程

使用运动控制器提供商的软件界面对运动进行编程。Sion说,这是“用户友好的编程和调试工具”。可以通过从下拉菜单中选择功能并将参数值插入填充框来对大多数运动操作进行编程,但是有时需要特殊的功能编程,数学计算和事件触发器。Macrodyne工程师利用此“用户程序”功能来定制运动控制器功能,以响应PLC事件。
   

调整挑战

Sion说:“调整比例积分微分(PID)控制器可能很困难。” “特别是,当多个气缸连接到同一滑轨时,会产生调整问题。”
图3:2430吨Hoesch压力机的主控制面板位于带有液压单元的压力机顶部。这是靠近调平油缸的本地面板,用于容纳Delta控制器。Macrodyne偏爱这种偏僻的位置,因为位于主机板上的大型变频驱动器(电动机控制)会产生明显的电气噪声。Delta RMC150在图片的右上方。

    为了解决这些问题,Macrodyne工程师使用了运动控制供应商提供的调试向导软件。该向导将开发一个被控制系统的数学模型,并使用该模型来预测控制回路参数的正确增益。可能需要进行一些其他调整,但是调整向导软件可以开发出最佳解决方案或接近最佳解决方案。
 

旧压机的新生活

Macrodyne在设计和制造新压力机方面的经验使他们能够改造旧机器。具有结构合理性的旧压机可以被赋予新的生命,并且在许多情况下,与通过升级核心液压系统和压机控制系统购买新压机相比,可以实现新的功能水平和精度,并且可以节省大量成本。

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