基于PROFINET总线的高精度安全型火工品压药控制系统

发布时间：2021-03-19 07:23

　　为解决传统火工品压药控制技术难以实时限制压药压力的问题,设计一种基于PROFINET总线的伺服压药控制系统,通过PROFINET总线将压机伺服电机力矩实时反馈回控制系统。控制系统在压药过程中通过伺服驱动器对伺服电机输出的力矩进行实时限制控制,并对伺服驱动器反馈回来的力矩和输出力矩限制值进行对比,判断是否触发力矩超限报警并停止压药。结果表明,该系统能极大提升压药精度和压药过程的安全性。 

【文章来源】：兵工自动化. 2020,39(06)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

半闭环位置控制系统

PKW主要用于传输非周期性信号，PKW写入参数时，先将需要写入的参数IND地址赋值给ID103，然后将所需配置参数值分成PWE高位和PWE低位，写入ID105和ID107中。赋值参数后，需要开启PKW报文写参数任务，进行参数写入，之后还需开启PKW读参数任务，确认参数是否成功写入到驱动器中。通过PKW写参数流程如图3所示。点位触发信号参数为无符号整型参数，只需进行PWE低位的写入操作。通过PKW将点位触发信号发送给伺服驱动器后，便能够激活电机带动电缸丝杆按照第00段所设置的位置和速度进行定位运动。电机到达预定点位后会通过PZD状态字I109.6反馈回定位完成的信号。PLC接收到定位完成信号后，便表示伺服电缸的定位运动完成。自动压药时，需通过设置转矩限制对伺服电机输出转矩进行限制。限制值需大于正常压制药柱时的转矩值。压药过程中如果药量过多，驱动器对输出转矩进行限制，电机实际位置值无法跟随设定值变化，触发转矩超限保护，设备停止运行，系统发出报警信号。由人工在手动模式下控制上冲退回原位。

由于某火工品药剂一致性较好，因此，采用计量板定容拉药方式能够保证加药的质量精度。为保证药柱尺寸精度和药柱生产节拍，将压药下压过程分为快速压药段、中速压药段和低速压药段3段。通过内部点位控制方式，控制伺服电缸定位运动。在系统调试过程中发现，冲压杆在高速运动和中速运动切换过程中存在明显过冲现象，经分析认为力矩限制造成了电机加减速性能下降，减速不及时造成过冲。因此，在控制算法中将力矩限制的位置设为第二段中速运动起始位置+1 mm，此时冲压杆开始与药面接触，必须进行压药力矩限制。在高速和中速运动中，由于冲压杆未与药面发生接触，为防止过冲，不进行力矩限制。压药控制流程如图4所示。4 调试实验

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Volterra级数对火工品起爆过程的辨识[J]. 徐文文,毕雪芹,陈超波.  兵工自动化. 2019(08)
[2]气液增力技术在火工品生产中的应用[J]. 樊学良,赵凤岐,向方容,毛小勇.  四川兵工学报. 2006(05)



本文编号：3089202