本發(fā)明涉及電氣控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種電氣自動控制系統(tǒng)和控制方法。

背景技術(shù)：

電氣自動控制系統(tǒng)（automaticcontrolsystems）是在無人直接參與下可使生產(chǎn)過程或其他過程按期望規(guī)律或預(yù)定程序進行的控制系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，電氣自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。在原理上來說，主要包括：控制器，被控對象，執(zhí)行機構(gòu)和變送器四個環(huán)節(jié)組成。即通過變送器將采集的信號變換并傳送至控制器上，通過控制器的運算，再由執(zhí)行機構(gòu)控制被控制對象以達到自動化控制的目的。

根據(jù)控制原理的不同分為，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度高，應(yīng)用在要求較高的場合，例如在重載壓力機械行業(yè)中，由于壓力機械在使用時會產(chǎn)生一定的能量（即重力勢能），目前這種能量都是直接消耗掉，造成能源浪費，同時控制系統(tǒng)中的每個零件都是獨立安裝，容易導(dǎo)致接線復(fù)雜，尤其是伺服系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動器目前都是固定安裝，而運用在重載壓力機械中的伺服驅(qū)動器的重量較大，在控制柜內(nèi)基本采用掛壁式安裝，安裝和拆卸時需要多個人操作（即一個手扶，一人拆卸）。而設(shè)計一種控制方便、結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和拆卸的電氣自動控制系統(tǒng)是非常有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電氣自動控制系統(tǒng)和控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種電氣自動控制系統(tǒng)，用于控制多個執(zhí)行機構(gòu)工作，每個執(zhí)行機構(gòu)均與變送器模塊連接，該電氣自動控制系統(tǒng)包括工控機控制系統(tǒng)、可編程控制器、輸出模塊、繼電器模塊和多個伺服系統(tǒng)，所述變送器模塊與工控機控制系統(tǒng)連接，所述工控機控制系統(tǒng)與可編程控制器連接，所述可編程控制器通過輸出模塊與繼電器模塊連接，所述繼電器模塊與多個伺服系統(tǒng)連接，每個伺服系統(tǒng)均與一執(zhí)行機構(gòu)連接，相鄰的兩個伺服系統(tǒng)之間均連接，其中伺服系統(tǒng)用于控制被執(zhí)行機構(gòu)動作，伺服系統(tǒng)還用于將執(zhí)行機構(gòu)在動作過程中所產(chǎn)生的能量回饋至相鄰的伺服系統(tǒng)。

進一步地，所述繼電器模塊包括多個相互并聯(lián)的繼電器，每個繼電器的一端連接輸出模塊，另一端連接伺服系統(tǒng)。

進一步地，所述伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器和伺服電機，所述伺服驅(qū)動器包括相互連接的整流與有源功率因素校正單元、功率逆變單元和嵌入式主控制電路，所述伺服電機與功率逆變單元和嵌入式主控制電路均連接，所述執(zhí)行機構(gòu)還與嵌入式主控制電路連接。

進一步地，所述工控機控制系統(tǒng)、可編程控制器、輸出模塊、繼電器模塊和多個伺服驅(qū)動器均集成于一個電氣控制柜內(nèi)，所述電氣控制柜的背面設(shè)有維護門，所述維護門的內(nèi)側(cè)設(shè)有第一基座，多個伺服驅(qū)動器均安裝于第一基座上，所述第一基座通過一可拆卸式結(jié)構(gòu)安裝于電氣控制柜的內(nèi)側(cè)。

進一步地，所述可拆卸式結(jié)構(gòu)包括滾珠絲桿座、第一滾珠螺母、調(diào)節(jié)旋鈕和滾珠絲桿，所述第一基座上設(shè)有橫向的通孔，所述滾珠絲桿座安裝于電氣控制柜的內(nèi)側(cè)，所述滾珠絲桿的一端安裝于滾珠絲桿座上，所述滾珠絲桿的另一端通過第一滾珠螺母穿過通孔后裸露于電氣控制柜的外側(cè)，且調(diào)節(jié)旋鈕安裝于滾珠絲桿的另一端上。

進一步地，還包括一用于對滾珠絲桿進行微調(diào)的滾珠絲桿微調(diào)機構(gòu)，所述滾珠絲桿微調(diào)機構(gòu)包括位于滾珠絲桿兩側(cè)的兩個微調(diào)結(jié)構(gòu)，每個微調(diào)結(jié)構(gòu)均包括第二基座、固定板、螺桿和第二調(diào)節(jié)旋鈕，所述固定板安裝于電氣控制柜的內(nèi)側(cè)，所述第二基座上設(shè)有橫向的固定螺孔，所述第二基座通過安裝于固定螺孔內(nèi)的螺桿與固定板連接，所述螺桿的端部安裝有第二調(diào)節(jié)旋鈕，所述第二基座的內(nèi)側(cè)下端為第一弧面，所述第二基座的內(nèi)側(cè)上端為第二弧面，所述第一弧面的圓心與滾珠絲桿的中心分別位于兩側(cè)，所述第二弧面的圓心與滾珠絲桿的中心位于同一側(cè)。

本發(fā)明還提供一種電氣自動控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟，

s1、變送器模塊實時采集執(zhí)行機構(gòu)在工作時所產(chǎn)生的信息，并將信息傳遞至工控機控制系統(tǒng)；

s2、工控機控制系統(tǒng)根據(jù)變送器模塊所采集的信息通過總線將指令信息輸送至可編程控制器；

s3、可編程控制器根據(jù)實現(xiàn)設(shè)定的邏輯通過輸出模塊控制相應(yīng)的繼電器動作，進而由伺服系統(tǒng)控制執(zhí)行機構(gòu)動作；

s4、在執(zhí)行機構(gòu)動作的同時，執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的能量，伺服系統(tǒng)將該執(zhí)行機構(gòu)所產(chǎn)生的能量反饋至相鄰的伺服系統(tǒng)中，以此完成一個循環(huán)。

進一步地，在步驟s4中相鄰的兩個伺服驅(qū)動器中的功率逆變單元之間的能量相互傳遞。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的電氣自動控制系統(tǒng)一方面便于使用和控制，可使執(zhí)行機構(gòu)的反饋能量無需上網(wǎng)，直接實現(xiàn)連接消耗，節(jié)約成本同時節(jié)約能源，另一方面伺服驅(qū)動器采用滾珠絲桿的可拆卸式結(jié)構(gòu)，便于維護人員一人拆卸，非常方便，無需多人操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明電氣自動控制系統(tǒng)的框架圖。

圖2是本發(fā)明電氣自動控制系統(tǒng)中繼電器模塊的電路圖。

圖3是本發(fā)明中可拆卸式結(jié)構(gòu)中伺服系統(tǒng)的原理圖。

圖4是本發(fā)明中可拆卸式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中滾珠絲桿微調(diào)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明電氣自動控制方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：1、電氣控制柜，2、維護門，3、第一基座，4、伺服驅(qū)動器，5、滾珠絲桿座，6、第一滾珠螺母，7、調(diào)節(jié)旋鈕，8、滾珠絲桿，9、第二基座，10、固定螺孔，11、固定板，12、螺桿，13、第二調(diào)節(jié)旋鈕，14、第一弧面，15、第二弧面。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種電氣自動控制系統(tǒng)，用于控制多個執(zhí)行機構(gòu)工作，每個執(zhí)行機構(gòu)均與變送器模塊連接，該電氣自動控制系統(tǒng)包括工控機控制系統(tǒng)、可編程控制器、輸出模塊、繼電器模塊和多個伺服系統(tǒng)，所述變送器模塊與工控機控制系統(tǒng)連接，所述工控機控制系統(tǒng)與可編程控制器連接，所述可編程控制器通過輸出模塊與繼電器模塊連接，所述繼電器模塊與多個伺服系統(tǒng)連接，每個伺服系統(tǒng)均與一執(zhí)行機構(gòu)連接，相鄰的兩個伺服系統(tǒng)之間均連接，其中伺服系統(tǒng)用于控制被執(zhí)行機構(gòu)動作，伺服系統(tǒng)還用于將執(zhí)行機構(gòu)在動作過程中所產(chǎn)生的能量回饋至相鄰的伺服系統(tǒng)。

參閱圖2所示，所述繼電器模塊包括多個相互并聯(lián)的繼電器（如k1、k2、k3），每個繼電器的一端連接輸出模塊，另一端連接伺服系統(tǒng)，通過控制相應(yīng)的繼電器動作，即可控制與其連接的伺服系統(tǒng)的動作。

參閱圖3所示，所述伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器和伺服電機，所述伺服驅(qū)動器包括相互連接的整流與有源功率因素校正單元、功率逆變單元和嵌入式主控制電路，所述伺服電機與功率逆變單元和嵌入式主控制電路均連接，所述執(zhí)行機構(gòu)還與嵌入式主控制電路連接。該伺服驅(qū)動器的原理與現(xiàn)有技術(shù)一致，不同之處在于，本發(fā)明中將相鄰的兩個伺服驅(qū)動器的功率逆變單元連接，這樣在使用時，可將執(zhí)行機構(gòu)（如重載壓力機械）反饋的能量直接輸送至另一個伺服驅(qū)動器中，以供該執(zhí)行機構(gòu)工作。

參閱圖4所示，所述工控機控制系統(tǒng)、可編程控制器、輸出模塊、繼電器模塊和多個伺服驅(qū)動器均集成于一個電氣控制柜1內(nèi)，所述電氣控制柜1的背面設(shè)有維護門2，所述維護門2的內(nèi)側(cè)設(shè)有第一基座3，多個伺服驅(qū)動器均安裝于第一基座3上，所述第一基座3通過一可拆卸式結(jié)構(gòu)安裝于電氣控制柜1的內(nèi)側(cè)。

所述可拆卸式結(jié)構(gòu)包括滾珠絲桿座5、第一滾珠螺母6、調(diào)節(jié)旋鈕7和滾珠絲桿8，所述第一基座3上設(shè)有橫向的通孔，所述滾珠絲桿座5安裝于電氣控制柜1的內(nèi)側(cè)，所述滾珠絲桿8的一端安裝于滾珠絲桿座5上，所述滾珠絲桿8的另一端通過第一滾珠螺母6穿過通孔后裸露于電氣控制柜1的外側(cè)，且調(diào)節(jié)旋鈕7安裝于滾珠絲桿8的另一端上。在使用時，通過操作調(diào)節(jié)旋鈕7即可使第一基座3上的多個伺服驅(qū)動器從維護門出來，只需一人操作即可拆卸掉伺服驅(qū)動器，防止由于伺服驅(qū)動器的重量過大而需要多人操作。

本發(fā)明還包括一用于對滾珠絲桿8進行微調(diào)的滾珠絲桿微調(diào)機構(gòu)，以防止由于伺服驅(qū)動器的重量過大而造成滾珠絲桿8損壞，同時也能起到一定的支撐作用。

所述滾珠絲桿微調(diào)機構(gòu)包括位于滾珠絲桿8兩側(cè)的兩個微調(diào)結(jié)構(gòu)。

每個微調(diào)結(jié)構(gòu)均包括第二基座9、固定板11、螺桿12和第二調(diào)節(jié)旋鈕13，所述固定板11安裝于電氣控制柜1的內(nèi)側(cè)，所述第二基座9上設(shè)有橫向的固定螺孔10，所述第二基座9通過安裝于固定螺孔10內(nèi)的螺桿12與固定板11連接，所述螺桿12的端部安裝有第二調(diào)節(jié)旋鈕13，所述第二基座9的內(nèi)側(cè)下端為第一弧面14，所述第二基座9的內(nèi)側(cè)上端為第二弧面15，所述第一弧面14的圓心與滾珠絲桿8的中心分別位于兩側(cè)，所述第二弧面15的圓心與滾珠絲桿8的中心位于同一側(cè)，也就是在使用時，操作第二調(diào)節(jié)旋鈕13可將第二基座9向內(nèi)側(cè)或外側(cè)移動，由于滾珠絲桿8的兩側(cè)均是與第二基座9的內(nèi)側(cè)相接觸的，由于在第一弧面14或第二弧面15的作用下，可使?jié)L珠絲桿8實現(xiàn)微調(diào)（如調(diào)節(jié)上升或下降）。

參閱圖1-圖6所示，本發(fā)明還提供一種電氣自動控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

s1、變送器模塊實時采集執(zhí)行機構(gòu)在工作時所產(chǎn)生的信息，并將信息傳遞至工控機控制系統(tǒng)；

s2、工控機控制系統(tǒng)根據(jù)變送器模塊所采集的信息通過總線將指令信息輸送至可編程控制器；

s3、可編程控制器根據(jù)實現(xiàn)設(shè)定的邏輯通過輸出模塊控制相應(yīng)的繼電器動作，進而由伺服系統(tǒng)控制執(zhí)行機構(gòu)動作；

s4、在執(zhí)行機構(gòu)動作的同時，執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的能量，伺服系統(tǒng)將該執(zhí)行機構(gòu)所產(chǎn)生的能量反饋至相鄰的伺服系統(tǒng)中（即相鄰的兩個伺服驅(qū)動器中的功率逆變單元之間的能量相互傳遞），以此完成一個循環(huán)。

本發(fā)明的電氣自動控制系統(tǒng)一方面便于使用和控制，可使執(zhí)行機構(gòu)的反饋能量無需上網(wǎng)，直接實現(xiàn)連接消耗，節(jié)約成本同時節(jié)約能源，另一方面伺服驅(qū)動器采用滾珠絲桿的可拆卸式結(jié)構(gòu)，便于維護人員一人拆卸，非常方便，無需多人操作。

下面具體通過實施例來對本發(fā)明作進一步介紹。

實施例：

在陶瓷壓機行業(yè)中的應(yīng)用，將該控制系統(tǒng)運用在陶瓷壓機中，控制系統(tǒng)中包括多個伺服驅(qū)動器（45-160kw），每個伺服驅(qū)動器均連接一個伺服電機，每個伺服電機均連接一個陶瓷壓機，在使用時該控制系統(tǒng)可控制陶瓷壓機有序的運行，同時可控制其中一個陶瓷壓機下壓，另一個陶瓷壓機上行，將下壓時所產(chǎn)生的重力能源轉(zhuǎn)化為另一個陶瓷壓機上行的動能，極大的節(jié)約了能源。進一步，如采用45kw的伺服驅(qū)動器的重量至少在20kg以上，常規(guī)方法至少需要2個以上的人員參與安裝，而采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后，只需一人安裝即可，非常方便。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是專利所有者可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)做出各種變形或修改，只要不超過本發(fā)明的權(quán)利要求所描述的保護范圍，都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。