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旋压机是以数控技术为基础的新型机电一体化产品,技术范围覆盖了机械制造技术、自动控制技术、传感器技术及伺服驱动技术等领域。可编程控制器以其可靠性好、性价比高和程序设计简单等优势开始广泛应用于数控工业中。旋压机的控制系统直接影响到旋压加工产品的质量及加工精度,因此深入研究旋压机控制系统,提高旋压机控制性能,不仅对汽车轮毂加工行业至关重要,而且对推动我国数控技术的发展有着重要的意义。本文主要对用于轮毂加工的旋压机控制系统进行了研究,设计了以SIMATIC T-CPU(集成逻辑控制和运动控制)为控制核心,以伺服驱动系统(SINAMICS S120)和液压系统为驱动装置,以触摸屏为操控界面,通过Profibus-DP总线连接的旋压机控制系统。主要包含如下主要工作。首先,根据轮毂加工的要求,对旋压机的控制系统进行了研究,提出了“触摸屏+T-CPU+S120+液压系统”的总体设计方案,明确了主轴、旋轮轴和尾顶轴为三大控制对象,确立了总的设计目标为:配置先进、功能强大、可靠性好和操控简便;并搭建了以SIMATIC T-CPU为核心的实验平台,建立了系统的运行环境。其次,基于Step7和Technology选项包编制了系统的控制程序,并研究了轮毂外部曲线的特点,利用Step7和Wincc Flexible得到了两种旋压曲线的获取方法,并通过程序实现了模具保护。第三,对尾顶轴的控制策略进行了研究,提出了两级速度控制加力反馈闭环PID控制的控制方法,建立了控制系统模型,用matlab/simulink建模分析了传统的直接压力控制系统和力反馈闭环PID控制系统。最后,使用Wincc Flexible设计了HMI界面。通过PLC和触摸屏的项目集成,真正意义上实现“统一指挥,总体控制,分散执行”的全集成化自动控制模式。