拉深筋实验台电液系统改造(1)
拉深筋是拉深工艺重要控制手段之一。是拉深模具设计中的一个关键环节。拉深筋液压实验台用于给板料样材做拉深实验。以获取拉深筋阻力、上浮力等。同时为后续性能参数比较提供条件。
1 试验台液压系统组成原理
系统为一个开式回路,由同一个泵提供油源。液压系统应用电液比例阀,由微电程序控制阀的开度,从而控制液压缸的速度和伸出量,同时采用手动控制装置,操作人员也可以通过扳动手柄控制电液比例阀开闭,进行实验操作或者液压系统调试及故障排除。液压系统如图16所示。
图16 拉深筋试验机液压系统原理图
电动机启动,泵工作,压下部分的方向阀换至左位。压力油经定差减压阀和换向阀,使压下缸上缸压力增大,活塞下压。同时,压力油将方向阀顶开,使下缸油液流回油箱。压下后,换向阀回中位。此时侧拉部分的换向阀换至右位。油液经减压阀和换向阀右位使侧拉缸有杆腔进油加压,无杆腔的油液经过滤器回油箱。
2 试验台电气系统
新实验台的电气控制系统采用了CAN总线技术,所有的电气控制均由一套基于现场总线(CAN-BUS)的PLC控制系统来实现,电气控制系统原理图如图17所示。
图17 拉深筋实验电气控制系统原理图
实验台采用芬兰EPEC2038控制模块,根据所选择的PLC功能模块的特点,控制系统采用目前比较流行CAN总线技术,数据传输遵循CANopen协议。
EPEC2038控制器是一种集可编程逻辑控制器、比例放大器、模拟量输入MD模块、继电器输出等功能于一身的高性能控制器,丰富的输入输出口:开关量输入、0~5V电压输入、0~22.7mA电流输入、脉冲输入、相位差90度脉冲计数输入、开关最输出、PWM调试输出,有两个CAN口,用户可以根据自己的控制要求自由配置输入输出口以满足系统的控制要求。
系统的控制信号输入集中在板料拉深和压下两个部分,因此该控制系统应用了一个基于CAN总线的SPT-K-2023控制器,形成了CAN总线型网络拓扑结构。在控制系统的设计和调试阶段,在PC机和CAN总线之间,使用了PCAN-USB通讯接口来实现对连接在CAN总线上的控制器和显示器的数据传输和编程。PCAN-USB通讯模块是一种将CAN总线通讯协议与USB标准相连接的非智能CAN-USB模块,CAN总线可以充分满足CAN网络高实时性的要求,USB可以即插即用,该模块可通过USB 13对现场具有CAN通讯接口的仪表和控制设备进行监控。使用CAN-USB,在Windows平台下可以与CAN网络进行实时有效的信息交换。
由于采用高速光电隔离,该模块有很强的抗干扰能力。
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