案例研究：四台液壓機上的改裝控制器使用新的可編程邏輯控制器（PLC）來控制移動壓板，調平油缸將由一個新的電動液壓運動控制器控制。

最近在液壓機製造商和改造商的改造項目涉及升級四台舊液壓機的壓力機控制，然後將它們安裝在墨西哥蒙特雷的卡車部件製造廠。 最初由Hoesch在德國生產的2,340噸壓力機使用兩個主缸（每個1,170噸）用於移動壓板和四個調平缸（每個125噸）模具和模內塗層用於拖車的大型玻璃纖維車身拖車車廂

在抵達安大略省康科德市的Macrodyne Technologies Inc.進行翻新之前，已拆卸壓力機並拆除所有電氣控制裝置。 Macrodyne可以選擇在沖床改造中使用哪種控制系統。 移動壓板將通過新的可編程邏輯控制器（PLC）進行控制，調平油缸將由新的電動液壓運動控制器控制。

沖床控制升級包括：

在壓制和運動輪廓期間移動壓板以支持平行度控制（以允許玻璃纖維材料均勻流動）。
調平系統力控制實現精確的總阻力。 在操作過程中，移動壓板和搖枕通過速度和力曲線保持平行，並通過注入IMC進行均勻塗層。

選擇運動控制器
對於改造，Macrodyne從供應商那裡選擇了運動控制器超過10年。 Macrodyne執行副總裁Jeremy Neil指出，輕鬆整合是一個目標。 “你不需要成為運動控制專家就可以使用它們”，並且它們與兩個主要的PLC品牌合作得很好。

“我們擁有其他運動控制器的經驗，”Macrodyne電氣控制工程師Daniel Sion補充道。 “與我們嘗試的其他產品相比，”所選擇的運動控制器“更容易與PLC連接並提供更多功能和靈活性。”它們還能夠進行更精確的定位和力控制。

為了提供位置信息，四個調平氣缸配有線性磁致伸縮位移傳感器，它們與運動控制器具有同步串行接口（SSI）連接。為了提供力信息，每個氣缸裝有兩個壓力傳感器，一個連接到每個氣缸端口。

虛擬傳動，雙迴路控制
為了在整個循環中保持氣缸水平，運動控制器被編程為執行虛擬齒輪傳動。這是來自運動控制器的命令，該命令使四個調平缸中的每一個精確地跟隨主軸的運動。在控制每個氣缸的位置的同時，還控制每個氣缸施加的力。由運動控制器支持的這種佈置稱為雙環位置力控制。

三個連續的步驟
按壓操作包括三個連續步驟，運動控制器通過三個位置和力控制輪廓序列驅動四個調平滾筒。

速度力：在被移動壓板向下推動時，調平滾筒保持平行，並且與移動壓板的速度相反，直到它在玻璃纖維材料上閉合。
阻力：在固化輪廓期間，其中一些還涉及塗覆玻璃纖維材料，調平圓筒必須保持平行並且抵抗移動壓板保持的力以確保平行度控制。
剝離力：在所有固化輪廓結束時，移動壓板將減壓並使其重量由調平滾筒承載。調平油缸將啟動閉環位置移動，同時限制剝離力。

對動作進行編程
使用來自運動控制器的提供者的軟件接口來完成對運動的編程。這是一個“用戶友好的編程和調試工具，”Sion說。大多數運動操作可以通過從下拉菜單中選擇功能並將參數值插入填充框來編程，但有時需要特殊的函數編程，數學計算和事件觸發器。 Macrodyne工程師利用這種“用戶程序”功能來定制運動控制器功能，以響應PLC事件。

調整挑戰
“調整比例 - 積分 - 微分（PID）控制器可能很困難，”Sion說。 “特別是，當多個氣缸連接到同一個滑塊時，會產生調諧問題。”

為了解決這些問題，Macrodyne工程師使用了運動控制供應商提供的調整嚮導軟件。 該嚮導開發了受控系統的數學模型，並使用該模型預測控制迴路參數的正確增益。 可能需要進行一些額外的調整，但調整嚮導軟件可以開發出最佳或接近最佳的解決方案。

Macrodyne設計和製造新沖床的經驗使他們能夠改造舊機器。 結構良好的舊式壓力機可以獲得新的生命，並且在許多情況下，與通過升級核心液壓系統和壓力機控制系統購買新壓力機相比，可以顯著節省成本並實現新的功能和精度水平。

圖文參考:controlengineering