凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括控制組件、伺服比例閥、伺服比例閥控制器和安裝在所述伺服比例閥上的位置檢測組件；所述控制組件輸出給定開度信號并傳遞給伺服比例閥控制器；所述位置檢測組件檢測伺服比例閥的實際開度信號并反饋給伺服比例閥控制器；所述伺服比例閥控制器根據(jù)給定開度信號和實際開度信號輸出控制指令控制伺服比例閥的開度。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、響應速度快及壓塞壓力大小可調(diào)的優(yōu)點。
【專利說明】凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及醫(yī)藥、食品等包裝機械領(lǐng)域，特指一種凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]凍干機是利用升華的原理進行干燥的一種設(shè)備，主要用于將灌裝在半壓塞西林瓶中溶劑為水的無菌產(chǎn)品凍干，并在出料前完成進料藥液的西林瓶的全壓塞。隨著制藥企業(yè)對藥品的無菌保證和自動化程度的要求的提高，以及2010年新版GMP的實施，凍干機進出料均采用全自動進出料系統(tǒng)，這需要一個能自動定位的凍干機板層與自動進出料系統(tǒng)相配合，以保證整個凍干過程無菌性、可重復性和可驗證性。目前凍干機的板層自動定位均采用液壓驅(qū)動，通過液壓電磁閥的開關(guān)來控制壓塞油缸的上升和下降，通過油缸內(nèi)置傳感器的檢測來確定板層的位置；全壓塞動作是否完成僅僅依靠壓力開關(guān)判斷最終的壓力大小來確定。
[0003]但是，上述的控制裝置存在板層定位控制精度差，板層定位的偏差通常為2.5毫米左右。當板層定位的偏差大于2.5毫米后，會導致進出料時存在倒瓶等情況；因無法調(diào)節(jié)液壓壓力使得液壓電磁閥在打開和關(guān)閉的瞬時存在液壓沖擊，長時間使用后會導致油缸漏油及油缸下滑等問題；全壓塞時因無法控制壓力大小，壓力過大則易導致藥瓶碎裂，壓力過小則易導致藥瓶膠塞粘貼在板層上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、響應速度快、壓塞的壓力大小可調(diào)的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括控制組件、伺服比例閥、伺服比例閥控制器、安裝在所述伺服比例閥上的位置檢測組件、壓力檢測組件和位移檢測組件；所述壓力檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸的壓力信號；所述位移檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸的位移信號；所述位置檢測組件檢測伺服比例閥的實際開度信號；
所述控制組件根據(jù)壓力信號和位移信號計算出理想開度信號，并與控制組件內(nèi)部存儲的定位開度信號相比較，得到給定開度信號；所述伺服比例閥控制器根據(jù)給定開度信號和實際開度信號輸出控制指令控制伺服比例閥的開度。
[0006]作為本發(fā)明的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的進一步改進:
所述伺服比例閥安裝在凍干機板層壓塞油缸上。
[0007]所述壓力檢測組件為兩個且分別設(shè)置在凍干機板層壓塞油缸的兩端。
[0008]所述壓力檢測組件為壓力傳感器。
[0009]所述控制組件為可編程控制器。[0010]所述位移檢測組件為位移傳感器。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)根據(jù)凍干機板層壓塞油缸的壓力信號和位移信號計算出理想開度信號，再與內(nèi)部的定位開度信號比較，得出給定開度信號，伺服比例閥控制器根據(jù)伺服比例閥反饋的實際開度信號和輸入組件傳遞的給定開度信號，控制伺服比例閥的開度，從而控制凍干機板層壓塞油缸的動作。由于增加了壓力和位移的反饋信號，能夠?qū)崟r的對凍干機板層壓塞油缸進行動態(tài)控制，能夠?qū)θ珘喝膲毫Υ笮∵M行調(diào)節(jié)，避免因壓力大小不適而導致的藥瓶破碎及藥瓶膠塞粘貼在板層上的問題，同時也能保證凍干機板層壓塞油缸無抖動，啟動及停止的動作平緩，防止凍干機板層壓塞油缸的液壓電磁閥在開關(guān)時出現(xiàn)瞬時的液壓沖擊，長時間使用后導致漏油、缸體下滑的問題。另外在伺服比例閥上增加了反饋實際開度的位置檢測組件，將伺服比例閥的控制結(jié)果再返回至伺服比例閥控制器參與輸出控制，形成閉環(huán)控制，從而能夠?qū)崟r修正控制結(jié)果，提高板層定位的控制精度，防止出現(xiàn)進出料的倒瓶情況。
[0012]2、本發(fā)明的伺服比例閥直接安裝在凍干機板層壓塞油缸上，提高了凍干機板層壓塞油缸動作的響應速度，使得板層定位更穩(wěn)定、更精準，另外也能減少油路結(jié)構(gòu)，減少漏油情況的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)在具體應用實例中的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0014]圖中標號說明:1、可編程控制器；2、凍干機板層壓塞油缸；21、壓力傳感器；22、位移傳感器；23、伺服比例閥；3、位置反饋器；4、伺服比例閥控制器；5、液壓油箱；6、液壓泵。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0016]如圖1所示，為本發(fā)明的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)的具體實施例，該伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)包括控制組件、伺服比例閥23、伺服比例閥控制器4、安裝在伺服比例閥23上的位置檢測組件、安裝在凍干機板層壓塞油缸2上的壓力檢測組件和位移檢測組件；
壓力檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸2的壓力信號；位移檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸2的位移信號；位置檢測組件檢測伺服比例閥23的實際開度信號；
控制組件根據(jù)壓力信號和位移信號計算出理想開度信號，并與控制組件內(nèi)部存儲的定位開度信號相比較，得到給定開度信號；伺服比例閥控制器4根據(jù)給定開度信號和實際開度信號輸出控制指令控制伺服比例閥23的開度。本控制系統(tǒng)由于增加了壓力和位移的反饋信號，能夠?qū)崟r的對凍干機板層壓塞油缸2進行動態(tài)控制，能夠?qū)θ珘喝膲毫Υ笮∵M行調(diào)節(jié)，避免因壓力大小不適而導致的藥瓶破碎及藥瓶膠塞粘貼在板層上的問題，同時也能保證凍干機板層壓塞油缸2無抖動，啟動及停止的動作平緩，防止凍干機板層壓塞油缸的液壓電磁閥在開關(guān)時出現(xiàn)瞬時的液壓沖擊，長時間使用后導致漏油、缸體下滑的問題。另外在伺服比例閥23上增加了反饋實際開度的位置檢測組件，將伺服比例閥23的控制結(jié)果再返回至伺服比例閥控制器4參與輸出控制，形成閉環(huán)控制，從而能夠?qū)崟r修正控制結(jié)果，提高板層定位的控制精度，防止出現(xiàn)進出料的倒瓶情況。
[0017]本實施例中，伺服比例閥23安裝在凍干機板層壓塞油缸2上，提高了凍干機板層壓塞油缸2動作的響應速度，使得板層定位更穩(wěn)定、更精準。
[0018]本實施例中，壓力檢測組件為壓力傳感器21，壓力傳感器21為兩個且分別設(shè)置在凍干機板層壓塞油缸2的兩端。控制組件為可編程控制器I。位移檢測組件為位移傳感器
22。位置檢測組件為位置反饋器3。
[0019]工作原理:1、當凍干機自動周期啟動時，凍干機的可編程控制器I輸出板層自動定位命令，同時給出定位的具體位置，即定位開度信號；
2、同時啟動液壓泵6和伺服比例閥控制器4，將液壓油箱5內(nèi)的液壓油抽至各管道中，此時油管均充滿油；
3、凍干機的可編程控制器I讀取位移傳感器22和壓力傳感器21的信號，轉(zhuǎn)換為理想開度信號，與定位開度信號比較，根據(jù)比較的結(jié)果得出比例閥的給定開度信號；
4、伺服比例閥控制器4根據(jù)位置反饋器3的實際開度信號和給定的比例閥的給定開度信號，輸出控制脈沖，開啟伺服比例閥23 ；
5、在伺服比例閥23的控制下，凍干機板層壓塞油缸2朝給定位置移動，當接近給定位置時，伺服比例閥23的開度變小，凍干機板層壓塞油缸2慢慢移動，直到給定位置；
6、當凍干機的自動周期進入全壓塞階段時，凍干機的可編程控制器I發(fā)出壓塞命令，同時給出壓塞時的最大壓力值和壓塞的位置；
7、將重復以上第2-4步，當壓塞的壓力值到達最大值后，結(jié)束壓塞動作。
[0020]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制組件、伺服比例閥(23)、伺服比例閥控制器(4)、安裝在所述伺服比例閥(23)上的位置檢測組件、壓力檢測組件和位移檢測組件； 所述壓力檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸(2)的壓力信號；所述位移檢測組件檢測凍干機板層壓塞油缸(2)的位移信號；所述位置檢測組件檢測伺服比例閥(23)的實際開度信號; 所述控制組件根據(jù)壓力信號和位移信號計算出理想開度信號，并與控制組件內(nèi)部存儲的定位開度信號相比較，得到給定開度信號；所述伺服比例閥控制器(4)根據(jù)給定開度信號和實際開度信號輸出控制指令控制伺服比例閥(23)的開度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服比例閥(23)安裝在凍干機板層壓塞油缸(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測組件為兩個且分別設(shè)置在凍干機板層壓塞油缸(2)的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測組件為壓力傳感器(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件為可編程控制器(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的凍干機板層壓塞油缸的伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述位移檢測組件為位移傳感器(22)。
【文檔編號】G05B19/05GK103605312SQ201310474748
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】譚亮 申請人:楚天科技股份有限公司