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大型模锻液压机是生产航空、舰船、航天、武器、电力、核工业大型模锻件,发展大型军事装备和其它大型装备必须的基础设备。目前世界上主要发达国家均对大型模锻压机压制理论及控制方案有着深入研究与应用。由于大型模锻压机十分复杂,所以构建实验平台对于大型模锻压机进行研究十分必要。 在液压机加载过程中,由于模锻件各部位几何外形、温度等方面的差别以及泄漏、摩擦等原因导致其变形抗力的合力偏离液压机的中心,产生偏心力矩,使得活动横梁发生倾斜,从而影响到模锻件的加工成型精度,甚至影响到液压机本体和模具的安全,因此,活动横梁的同步平衡控制具有重要的意义。 本文分析了大型模锻压机实验平台的工作流程、技术要求和技术难点,确定了软硬件结合,以PLC为控制核心,利用新型液压控制器HNC实现高精度同步控制的整体控制方案。 电气系统控制方案集成软件和硬件两个部分,硬件系统主要有PLC,工业触摸屏、HNC和各种传感器组成。系统通讯采用PROFIBUS总线及网线进行通讯协调。针对大型模锻压机实验平台的工作流程及控制要求,完成了电气系统控制框图及控制电气原理图、PLC输入输出图;针对可靠性要求还进行了可靠性设计;完成控制软件部分包括PLC程序、HNC程序,上位机组态等。为满足实验需求,设计了多种压机动作模式。 构建了实验平台的主控制模型并在MATLAB软件中进行仿真分析,初步确定各种参数的取值范围,对实验起到了一定的指导作用。 实验平台已经进行了测试、试运行,并做了许多实验,获得大量实验数据,经过归纳分析,为同类型设备的制造提供依据。