16MN快锻液压机控制系统研究

针对16MN快锻液压机组的特点,提出由计算机和PLC组成现场控制网络的锻造液压机组计算机控制系统体系结构。采用硬件软件化思想,由软件实现系统的各种控制、调节及监测功能。采用预测多模式模糊控制技术对快锻液压机大惯量运动部件进行平稳、无冲击振动和准确的位置控制。经过多台16MN快锻液压机的使用表明：该方法使控制系统的复杂程度大大降低,可靠性显著增强,压机锻造次数和精度也得到有效提高。     

快速锻造液压机的建模与动态仿真

在分析快速锻造液压机工作过程的基础上，利用MATLAB语言中Simulink工具箱的强大建模功能，建立起快速锻造液压机液压系统的动力学和控制系统的复合仿真模型，并对其工作过程进行了动态仿真。通过将仿真结果与实际采样曲线进行比较可知，仿真模型正确，这为进一步分析快速锻造液机的性能和参数优化提供了一个可靠工具。     

现场总线技术的研究及应用

随着计算机技术、网络技术、通信技术和控制技术的发展，现场总线技术逐渐成熟并被广泛运用到工业控制系统中，在石化行业中也开始得到应用。本文介绍了现场总线的基本原理，对石化领域应用较为广泛的几种现场总线进行分析比较，介绍了现场总线在我国的应用情况。     

FF现场总线在循环流化床锅炉控制中的应用

现场总线控制系统（FCS）是二十世纪末发展起来的，继分散控制系统（DCS）之后出现的新一代控制系统。针对由1台75t／h循环流化床锅炉及其辅助工艺设备组成的热力系统，设计了一套完善的热工自动化系统，并利用基于FF现场总线技术的控制系统方案予以实现。详细论述了控制系统的软件、硬件体系结构，较完整地阐述了FF现场总线在循环流化床锅炉控制中的具体应用，该系统在现场已成功运行。     

采用TwinCAT的液压机实时监测系统设计与实现

设计了基于TwinCAT的液压机实时监测系统,以提高大型液压机现场调试工作效率.该监测系统利用TwinCAT软件具有集控制、编程和可视化为一体的特点,以具有EtherCAT总线接口功能网卡的PC作为系统主站,总线I/O端子模块作为系统从站,并编制PLC程序,实现了对液压机系统主要状态变量的实时监控及可视化.现场应用表明,该监测系统实时传输速度快,精度高,运行稳定.     

现场总线型企业网在纤维缠绕控制系统中的应用

现场总线代表了今后工业控制体系结构发展的方向。介绍了现场总线的发展概况,分类,结构,优势,现场总线控制系统与传统控制系统的比较,以及现场总线型企业网在纤维缠绕（FW）控制系统中的应用,能够得到比较满意的控制效果。     

快速锻造液压机组计算机控制系统

介绍一种用计算机和PLC联网实现快速锻造液压机组控制的计算机系统,阐明了控制系统组成的总体方案、特点及控制原理,并简要介绍系统硬件结构和软件功能。     

万吨液压机等温锻造恒速度控制设计

文中介绍了万吨液压机在等温锻造时的一种恒速度控制方案 ,通过现场实际等温锻造验证 ,表明该设计方案在等温锻造恒速度控制中是行之有效的     

基于PROFIBUS现场总线控制的液压启闭机系统

介绍了某水电站液压启闭机系统的设计，在其电液控制系统设计中应用了PROFIBUS现场总线技术，介绍了基于PROFIBUS现场总线的液压启闭机控制系统的网络结构。     

新产品技术

国产首套80MN双柱式快速自由锻造液压机组通过鉴定太重集团公司的双柱式快速自由锻造液压机系列与全液压轨道式锻造操作机系列成套设备近日通过了山西省科技厅组织的专家鉴定。     

开式变量泵控油压机系统控制特性研究

为解决大功率自由锻造油压机高能耗的问题,设计了一种开式变量泵控油压机系统。采用ADAMS和AMESim建立了开式变量泵控油压机系统联合仿真平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了仿真研究。基于600kN锻造油压机实验平台,对其常锻工况和快锻工况的控制特性进行了验证,并将验证结果与仿真结果进行了对比。研究结果表明:开式变量泵控油压机系统能够满足技术要求,即常锻时操控性好,卸压无冲击,运行平稳;快锻（锻造频次80次/min）时,位置控制精度小于1mm。     

锻造液压机生产过程能耗分布规律研究

针对锻造液压机能耗高、能量利用率低的问题,研究其正常生产工况下的能耗分布规律。以16 MN 阀控锻造液压机为研究对象,利用AMESim建立其仿真模型,并通过位移压力仿真曲线验证仿真模型的正确性,基于该仿真模型对锻造液压机一个工作循环中的能量利用情况进行仿真研究,获得能耗分布规律。仿真结果表明:在阀控锻造液压机的正常生产工况下,负载有用功在整个能耗中占比小于10%,溢流能耗和节流能耗在系统中造成了巨大的能量损失,通过改进液压系统设计、控制液压系统阀的开启规律可以提高压机能量利用率。     

巨型模锻液压机同步控制系统建模及仿真

为了提高巨型模锻液压机同步控制系统的快速响应性,在300MN模锻液压机的基础上,针对800MN模锻液压机的特点重新设计了同步控制系统,并基于液压基础理论和动力学理论,联合建立了活动横梁运行时同步控制系统的整体数学模型。将原方案和现有方案进行了对比仿真,结果表明:新设计的800MN同步控制系统的响应特性较原方案的响应特性有较大幅度的改善,响应速度和动静态精度均有较大提高。     

开式泵控锻造油压机流量压力复合位置控制研究

针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空载位置控制以及带载压力补偿位置控制,即机组压下特性的综合控制。以0.6MN锻造油压机实验平台为基础展开仿真与实验研究,结果表明：所提出的控制方法对解决开式泵控锻造油压机液压系统快锻带载时压力上升慢、压下量不足等问题具有良好效果。     

快锻液压机速度位置复合控制特性仿真研究

为提高快锻液压机的控制精度与响应速度，在传统锻压机四通道负载口独立控制与位置闭环控制原理的基础上，提出快锻液压机速度-位置复合控制策略。根据给定的目标位置和运行速度，结合锻压机实际工况，设计出期望的位移曲线，利用速度位置复合控制策略，实现锻压机活动横梁按照所设计的位移曲线运行，并在接近上下顶点时精确定位。分析了锻压机的四象限工作特性，建立了锻压机液压系统理论模型，并在此基础上，搭建了锻压机机液联合仿真模型，仿真研究结果表明：采用速度-位置复合控制系统，使锻压机的活动横梁能够无滞后地按照设计的位移曲线与速度曲线运行并实现了高精度定位，定位精度能够达到0.3 mm之内；随着加压工进行程的减少，定位精度逐渐提高。     

自由锻造油压机常锻工况能耗特性

为分析大功率自由锻造油压机电液比例控制系统能量分布规律,以常锻工况为例,综合考虑操作工操作影响,研究了操作手柄控制方式及系统控制流程,建立了油压机电液比例控制系统的能耗计算模型和仿真模型,并通过20MN快锻油压机实测数据验证了仿真模型的正确性。基于仿真模型,对20MN自由锻造油压机电液比例控制系统的能耗分布规律进行了仿真,重点研究了油压机不同载荷和操作工操作速度对系统能耗的影响。锻造油压机常锻过程存在较大的速度变化,恒定的流量源不能匹配负载变化,导致20MN自由锻造油压机满载时能量利用率仅为14.3%。研究结果还表明,载荷越大、操作工操作越熟练,系统的能量利用率越高。     

大型模锻液压机极低速运行泄漏补偿

针对等温锻造中模锻液压机低速运行时液压系统泄漏影响模锻液压机稳定性的问题,运用AMESim和MATLAB/Simulink软件建立了考虑系统泄漏模型的模锻液压机极低速驱动液压控制系统的联合仿真模型,并通过实验验证了该仿真平台的有效性与精确性。分析了系统泄漏对低速性能的影响,提出了常规PID泄漏补偿控制方法和基于PID的复合泄漏补偿控制方法,并对两种方法的补偿效果作了比较。仿真结果表明基于PID的复合泄漏补偿控制方法效果更好,超调量降低至3.4%,最大系统稳态误差减小至0.686%。     

快锻液压机泵阀复合控制系统节能性研究

为了从快锻液压机的能量源头出发降低系统的溢流损失和压力损失,提出了一种快锻液压机泵阀复合控制系统,通过相关理论对泵阀复合控制系统的节能机理进行了定性分析,通过实验定量研究了泵阀复合控制系统的能耗。实验结果表明：快锻液压机泵阀复合控制系统的能量利用率达到了31.9%,与电液比例阀控系统相比提高了近5倍,同时泵阀复合控制系统的输入功率仅为电液比例控制系统的18.4%。研究结果对提高快锻液压机的能量利用率并降低系统能耗具有重要意义。     

开式变量泵控快锻油压机系统能耗特性实验研究

针对传统自由锻造油压机泵控系统发热大以及功率回收率较低等问题,提出了开式变量泵控快锻油压机系统,并根据系统的能量流流动状态,进行了能耗建模分析。以0.6 MN泵控油压机实验平台为依托,进行了常锻工况和快锻工况下的能耗特性实验研究, 得出了常锻工况下的能耗分布规律。实验结果表明：常锻工况下的有用功占系统能耗的50%,其有用功所占比值随负载力的增大而提高;快锻工况下的有用功占系统能耗的40%以上,其有用功所占比值随锻造频率的增大而提高;开式变量泵控快锻油压机系统具有较大的节能优势。     

基于双现场总线的开放式数控系统结构研究

在分析Profibus和CAN两种现场总线的特点和开放式数控系统特征的基础上,提出基于双现场总线的开放式数控系统体系结构。研究和划分了数控系统组件,介绍开放式数控系统运动控制的实现。由于采用了双总线结构,能大大减少信息流的冲突,可提高系统的可靠性和传输效率,为高速、高精度数控加工提供了有效的途径。