金属塑性成形多向数控液压机

摘要

本发明主要公开了一种金属塑性成形多向数控液压机，在受力机架上安装有一个垂直主工作缸和两个水平缸和一个顶出缸；向下冲程的垂直主工作缸内部复合有冲孔缸，两个水平缸分别是相向冲程的左、右水平缸，其各自复合有快速缸；顶出缸位于垂直主工作缸的下方，为倒装缸动式结构；各个缸体受控于液压控制系统。本发明由油泵直接传动，数控闭环伺服控制，同时在轴向和横向加载，成形出不同方向带枝牙状或空腔类等整体结构复杂的高精度零件。

权利要求

1.金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：在受力机架上安装有一个垂直主工作缸和两个水平缸和一个顶出缸；

所述的受力机架为高强度钢板焊接而成，包括前后两块“口”字形主受力板、上梁、下梁、箱形立柱；上梁和下梁上下水平放置，箱型立柱位于上梁和下梁之间，左右设置各一，主受力板盖住前后两面；在受力机架的下梁上面固定有工作台；

所述的垂直主工作缸为向下冲程，包括主工作缸、主活塞杆、冲孔活塞杆、压法兰；主工作缸为一个法兰缸体，固定在主垫板上；活动于主工作缸内的主活塞杆为中空部件，主活塞杆的中空腔体作为冲孔缸，冲孔活塞杆活动于冲孔缸中；固定在主活塞杆上的压法兰连接滑块；

所述的两个水平缸分别是相向冲程的左、右水平缸，左、右水平缸结构相同，各自包括水平缸体、水平活塞杆、快速活塞杆、导杆；水平缸体为通孔缸体，安装在箱形立柱上，水平缸体的一端通过法兰贴合箱形立柱定位，另一端通过固定件与箱形立柱固定；中空的水平活塞杆位于水平缸体内，水平活塞杆的中空腔体内部安装快速活塞杆；缸体盖紧固在固定件上；水平活塞杆的端部通过连接件与导杆相连成一体，且导杆与水平活塞杆平行，导杆上套有挡臂，挡臂位于导套中导向；

所述的顶出缸位于垂直主工作缸的下方，为倒装缸动式结构；各个缸体受控于液压控制系统。

2.如权利要求1所述的金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：所述的顶出缸为倒装缸动式结构，包括顶出缸体、顶出活塞杆、双台阶拉杆、小横梁；顶出缸体的法兰固定在受力机架的下梁，顶出缸体为通孔缸体，顶出活塞杆位于顶出缸体内，顶出活塞杆的下端通过螺母固定在小横梁上，小横梁套固在双台阶拉杆一端，双台阶拉杆的另一端插固在下梁上。

3.如权利要求1所述的金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：所述的液压控制系统中包括连接垂直主工作缸的主缸集成控制阀块、连接左水平缸的左水平缸集成控制阀块、连接右水平缸的右水平缸集成控制阀块、连接顶出缸的顶出缸集成控制阀块和泵头集成控制阀块、油箱、主泵；主泵从油箱吸入的油经过泵头集成控制阀块分流至各个缸体集成控制阀块进入缸体中；垂直主工作缸的主工作缸轴和两个水平工作缸的水平工作缸轴为数控液压缸轴。

4.如权利要求3所述的金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：所述的液压控制系统中，还包括由控制泵和保压泵构成的辅助泵；各个控制阀块都采用二通插装阀；主缸集成控制阀块和左、右水平缸集成控制阀块分别采用高频响电液比例伺服阀，连接在各自的数控液压缸轴上；辅助泵中的控制泵连接高频响电液比例伺服阀的驱动，保压泵为垂直主工作缸和两个水平缸保压。

5.如权利要求1所述的金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：所述液压控制系统受控于电气控制系统，电气控制系统是由上位工业控制计算机IPC和PLC控制中心两级联级控制。

6.如权利要求5所述的金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：垂直主工作缸、左水平缸、右水平缸位移通过传感器分别构成位置伺服闭环控制系统；由PLC采集位置数字量信号，反馈到液压数控轴HNC，和给定位置信号进行比较，由高频响电液比例阀根据所得偏差信号进行输出调节。

7.如权利要求1所述的金属塑性成形多向数控液压机，其特征在于：还具有管状电阻加热装置作用于锻模中，所述的锻模安装于滑块上，下模安装在工作台上。

说明书

金属塑性成形多向数控液压机

技术领域

[0001] 本发明属于金属塑性成形液压机技术领域，特别涉及一种采用油泵直接传动和数控闭环伺服控制的，可同时实现多向、等温、精密成形的多功能和高性能的数控液压机。 背景技术

[0002] 迄今为止，现有的金属塑性成形液压机大多是作为针对某一种工艺对象和单一功能的压机而设计的，工艺范围窄，压机性能低。

[0003] 如多向模锻液压机一般为水泵-蓄势器传动，很难实现高精度的自动化控制；有的虽采用了油泵直接传动，但没有实现工作缸的数字伺服控制，多向成形的多工作缸的力能参数互不关联，不能实现数控同步闭环控制；等温锻造在自适应精密成形技术方面仍然没有重大突破；有的将工控机和PLC控制的液压机与数控液压机相混淆，将带有数字传感器的速度闭环控制，或具有故障诊断分析功能的液压机，错误地解读为智能的、数控的液压机。

[0004] 这些单一功能和有限性能的液压机用于多向、异型的复杂产品的精密塑性成形时，难以同时成形出各个方向上的形状要求，所以常需采用十几道工序才能完成。不同批次的产品成形误差分布状态离散，精度低，而且切削加工量大，金属流线被切断，造成应力集中，影响产品强度和刚度。

[0005] 因此，有别于上述，本发明是将油泵直接传动和数控闭环伺服控制技术、多向加载技术和等温精密成形技术集成为一体，研制一台12.5MN金属塑性成形多向数控液压机，可广泛适用于民用、兵器工业、船舶、航天飞行器、航空飞机等复杂难成形产品的多向挤压和模锻、等温模锻、等压下量锻造、等锻比锻造、精密锻造、超塑性成形等多种金属塑性柔性复合成形工艺，实现该类零件的近净成形。

[0006] 发明内容

[0007] 本发明的主要目的是提供一种金属塑性成形多向数控液压机，由油泵直接传动，数控闭环伺服控制，同时在轴向和横向加载，成形出不同方向带枝牙状或空腔类等整体结构复杂的高精度零件。

[0008] 本发明的另一目的是提供一种金属塑性成形多向数控液压机，对温度敏感的低塑性材料成形时，实现成形过程中的温度精确控制，提高一次变形量，成形出高性能的零件。 [0009] 本发明还有一个目的是提供一种金属塑性成形多向数控液压机，由上位工业控制计算机(IPC)和可编程逻辑控制器(PLC)两级控制，实现远程控制和本地操作。 [0010] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

[0011] 金属塑性成形多向数控液压机，在受力机架上安装有一个垂直主工作缸和两个水平缸和一个顶出缸；

[0012] 所述的受力机架为高强度钢板焊接而成，包括前后两块“口”字形主受力板、上梁、下梁、箱形立柱；上梁和下梁上下水平放置，箱 型立柱位于上梁和下梁之间，左右设置各一，主受力板盖住前后两面；在受力机架的下梁上面固定有工作台；

[0013] 所述的垂直主工作缸为向下冲程，包括主工作缸、主活塞杆、冲孔活塞杆、压法兰；主工作缸为一个法兰缸体，固定在主垫板上；活动于主工作缸内的主活塞杆为中空部件，主活塞杆的中空腔体作为冲孔缸，冲孔活塞杆活动于冲孔缸中；固定在主活塞杆上的压法兰连接滑块；

[0014] 所述的两个水平缸分别是相向冲程的左、右水平缸，左、右水平缸结构相同，各自包括水平缸体、水平活塞杆、快速活塞杆、导杆；水平缸体为通孔缸体，安装在箱形立柱上，水平缸体的一端通过法兰贴合箱形立柱定位，另一端通过固定件与箱形立柱固定；中空的水平活塞杆位于水平缸体内，水平活塞杆的中空腔体内部安装快速活塞杆；缸体盖紧固在固定件上；水平活塞杆的端部通过连接件与导杆相连成一体，且导杆与水平活塞杆平行，导杆上套有挡臂，挡臂位于导套中导向；

[0015] 所述的顶出缸位于垂直主工作缸的下方，为倒装缸动式结构；各个缸体受控于液压控制系统。

[0016] 进一步：所述的顶出缸为倒装缸动式结构，包括顶出缸体、顶出活塞杆、双台阶拉杆、小横梁；顶出缸体的法兰固定在受力机架的下梁，顶出缸体为通孔缸体，顶出活塞杆位于顶出缸体内，顶出活塞杆的下端通过螺母固定在小横梁上，小横梁套固在双台阶拉杆一端，双台阶拉杆的另一端插固在下梁上。

[0017] 进一步：所述的液压控制系统中包括连接垂直主工作缸的主缸集成控制阀块、连接左水平缸的左水平缸集成控制阀块、连接右水平缸的右水平缸集成控制阀块、连接顶出缸的顶出缸集成控制阀块和泵头集成控制阀块、油箱、主泵；主泵从油箱吸入的油经过泵头集成控制阀块分流至各个缸体集成控制阀块进入缸体中；垂直主工作缸的主工作缸轴和两个水平工作缸的水平工作缸轴为数控液压缸轴。

[0018] 进一步：所述的液压控制系统中，还包括由控制泵和保压泵构成的辅助泵；各个控制阀块都采用二通插装阀；主缸集成控制阀块和左、右水平缸集成控制阀块分别采用高频响电液比例伺服阀，连接在各自的数控液压缸轴上；辅助泵中的控制泵连接高频响电液比例伺服阀的驱动，保压泵为垂直主工作缸和两个水平缸保压。

[0019] 进一步：所述液压控制系统受控于电气控制系统，电气控制系统是由上位工业控制计算机IPC和PLC控制中心两级联级控制。

[0020] 进一步：垂直主工作缸、左水平缸、右水平缸位移通过传感器分别构成位置伺服闭环控制系统；由PLC采集位置数字量信号，反馈到液压数控轴HNC，和给定位置信号进行比较，由高频响电液比例阀根据所得偏差信号进行输出调节。

[0021] 进一步：还具有管状电阻加热装置作用于锻模中，所述的锻模安装于滑块上，下模安装在工作台上。

[0022] 采用本发明的技术方案后，克服了传统金属塑性成形液压机轴向单一、分步加工的重大难题，而且多向成形的各个工作缸相互关联，真正实现数控同步闭环控制，自动化水平高，工序简化。

[0023] 本发明的液压机将液压数控轴(HNC)的控制概念和数控装置引入到液压机油缸的控制系统中，将垂直主工作缸和两个水平缸作为独立的数控液压缸轴，构成了液压数控闭环伺服控制和同步控制系统，以计算机液压数控多轴联动程序加载为基础，逻辑动作由PLC控制中心控制，各缸轴的速度、位移、压力通过HNC实行编程控制，按主轴垂直加载、左水平轴加载、右水平轴加载的先后顺序，可组合5种以上加载方式。与其它逻辑控制的油缸组合，具有多向加载、上中心冲孔、下中心冲孔、顶出、拉伸液压垫等步进和连续进给功能。实现复杂型腔构造的难成形产品的多向挤压和模锻、等温模锻、等压下量锻造、等锻比锻造、精密锻造、超塑性成形等多种金属塑性柔性复合近净成形工艺。

[0024] 本发明中垂直主工作缸和两个水平缸都采用了复合式结构。较传统做成两个独立缸体相比，不仅结构、线路简化，而且能保证设备制造精度，刚度提高，使得液压机整体的稳定性得到提升。

[0025] 另外，本发明中的受力机架是根据刚度原则，采用非线性有限元分析软件进行结构优化设计和应力场、位移场分析而成，所以将模具变形降低至最小程度，提高成形零件的精度。

[0026] 各个控制阀块都采用二通插装阀，以提高系统的响应能力，实现系统柔性升压、升速，启闭瞬间的动作差可以实现平稳柔性换向，降低振动和噪音，并有助于对外泄漏的控制。主缸集成控制阀块和左、右水平缸集成控制阀块分别采用高频响电液比例伺服阀，连接在各自的数控液压缸轴上，除实现加载力设定与保护外，还可由该比例压力阀和比例换向阀一起构成卸压系统，按给定卸压曲线实现系统柔性卸压。

附图说明

[0027] 图1是本发明较佳实施例的总体结构图；

[0028] 图2是本发明较佳实施例的安装在受力机架结构示意图；

[0029] 图3是本发明较佳实施例的垂直主工作缸的结构图；

[0030] 图4是本发明较佳实施例的左水平工作缸的结构图；

[0031] 图5是本发明较佳实施例的顶出缸的结构图；

[0032] 图6是本发明较佳实施例的液压控制系统的示意图；

[0033] 图7是本发明较佳实施例的PLC控制中心的示意图；

[0034] 图8是图7中A1控制箱功能模块图；

[0035] 图9是图7中A3控制箱功能模块图；

[0036] 图10是图7中A2控制箱功能模块图；

[0037] 图11是本发明较佳实施例的主泵、控制泵和油箱的连接关系示意图一； [0038] 图12是本发明较佳实施例的主泵、控制泵和油箱的连接关系示意图二。 具体实施方式

[0039] 结合附图1～图12对本发明做进一步详细说明。

[0040] 如图1所示，本发明中主要包括了安装在受力机架1上的垂直主工作缸2和左水平缸3、右水平缸4和一个顶出缸5。

[0041] 受力机架1是采用高强度钢板焊接而成，包括前后两块开有“口” 字形的主受力板16、上梁11、下梁15、箱形立柱13；上梁11和下梁15上下水平放置，箱型立柱位于上梁11和下梁15之间，左右设置各一，主受力板16盖住前后两面，留出“口”字形窗口。在受力机架1的下梁15上面固定有工作台14。

[0042] 垂直主工作缸2为特制的活塞式双作用缸φ800/φ760mm，安装在受力机架1的上梁11中间，由16个M48×3的螺柱和螺母与上梁垫板固定。垂直主工作缸2主活塞杆22伸出部分又通过压法兰和12个M48×3的螺柱和螺母外接出滑块12。

[0043] 滑块12是用于安装锻模的部件，所以为了稳定其工作行程，给滑块12配有导向装置。导向装置包括导向板、导滑板、滑板座，导向板安装在主受力板16前后两个“口”字形窗口四个竖向侧边上采用42CrMo材质，滑板座连接导滑板成一体，布设在滑块12的四个角部，导滑板采用铜基无油润滑导板，同时各通过二个斜铁调整导滑板与导向板之间的间隙。 [0044] 左水平缸3、右水平缸4是两个结构相同的水平缸，分为左右型，是特制的活塞式双作用缸φ420/φ380mm，行程500mm，分别水平安装在受力机架1的两个垂直箱形立柱13上，各由一个M570×6的圆螺母固定。工作台14通过四根M100×6的拉杆和螺母，采用DJ501-14“液压螺栓拉伸器”将其固定在机架下梁15上面，预紧时，每个拉杆加载力约为
30t。在总装精度调试合格后，由配作的左右两个定位销和前后四块配做的定位板将其定位。

[0045] 下面再详细描述各个工作缸的具体结构。

[0046] 如图3所示，垂直主工作缸2包括主工作缸21、主活塞杆22、冲孔活塞杆23、压法兰24。主工作缸21为一个法兰缸体，固定在上梁垫板上，末端采用丝堵密封，实现垂直加载、冲孔和脱模复合工艺。主活塞杆22活动于主工作缸21内，是中空部件。主活塞杆22上的活塞25外套有导向套26，再套上组合密封圈27形成密封件。主活塞杆22的杆身上套有导套29，导套29也采用组合密封圈形式密封，然后盖上柱塞压盖28，柱塞压盖28与主工作缸21连接成一体，防止主活塞杆22脱离缸体。在主活塞杆22露置在主工作缸21外的末端上开有与压法兰24相配的法兰槽，压法兰24紧固在法兰槽上。压法兰24通过螺母螺柱可以连接滑块12。

[0047] 主活塞杆22内所形成的中空腔体作为冲孔缸，冲孔活塞杆23活动于冲孔缸中。同样，在冲孔活塞杆23上的密封和导向结构主活塞杆22相同，这里不做赘述。 [0048] 两个水平缸结构是相同，只是位置的安装不同，则其左水平缸3进行详细描述。参见图4，左水平缸3包括水平缸体31、水平活塞杆32、快速活塞杆33、导杆34。 [0049] 水平缸体31插固安装在箱形立柱13上。水平缸体31的一端为与缸体成一体的法兰35，法兰35贴合箱形立柱13定位，水平缸体31另一端通过套有圆螺母36，圆螺母36上固定螺杆37通过产生应力，使得圆螺母36紧固在水平缸体31上。在圆螺母36外扣有缸底盖38，用螺母39将缸底盖38固定在圆螺母36上。

[0050] 水平缸体31为通孔缸体，中空的水平活塞杆32位于水平缸体 31内，缸体末端用水平柱塞压盖310紧固。水平活塞杆32的活塞头311位于杆身的前端，同样采用密封组合圈密封以及导向套导向。水平活塞杆32为中空腔体，内部安装快速活塞杆33。快速活塞杆33的头部从缸底盖38的孔隙穿出。快速活塞杆33与水平活塞杆32内壁上同样采用密封组合圈密封以及导向套导向。

[0051] 为了对水平缸行程位置的检测，同时防止水平活塞杆32旋转，在水平活塞杆32的端部外接出连接件312与导杆34相连。导杆34与水平活塞杆32平行，导杆34上套有挡臂313，位于精密滚珠导套中导向和行程控制。

[0052] 在水平活塞杆32的前端部提供了圆柱止口和螺孔321，供安装水平成形工具用。 [0053] 如图5所示，顶出缸5是一个倒装式结构，作为一套独立装置悬挂安装在机架的下梁15中，用做顶出、冲孔和液压垫拉伸等工艺。顶出缸5包括顶出缸体51、顶出活塞杆52、双台阶拉杆53、小横梁54。

[0054] 顶出缸体51的法兰固定在受力机架的下梁15，顶出缸体51为通孔缸体，顶出活塞杆52位于顶出缸体51内，顶出活塞杆52的下端通过螺母固定在小横梁54上，小横梁54的四角各套固有一根双台阶拉杆53，双台阶拉杆53同时插固于受力机架的下梁15中。顶出缸体51设有上下八个导向套56，可在双台阶拉杆53上导向，同时，又作为顶出限程使用。同时在顶出活塞杆52的顶部还接有一个传力的顶杆55。

[0055] 在本发明中，采用液压控制系统6来对各个缸体进行控制。结合图6至图11，整个液压控制系统6中包括主缸集成控制阀块61、左水平缸集成控制阀块62、右水平缸集成控制阀块63、顶出缸集成控制阀64和泵头集成控制阀块65、油箱66、主泵67、辅助泵68、电气控制系统69。主泵67从油箱66吸出的油通过液压软管70输出，经过过滤器71接到泵头集成控制阀块65分流，再通过各个缸体集成控制阀块将油吸入各个缸体中。辅助泵68包括控制泵681和保压泵682。

[0056] 主泵67和辅助泵68均采用节能的恒压变量泵，本实施例中主泵67采用Rexroth公司2台恒压轴向柱塞变量泵，通过组合或分流供油，最大可提供370l/min流量，28MPa压力，满足系统各工作缸运行速度和压力要求。其工作压力通过在各集成控制阀块上安装压力传感器PS1-PS4来自动感受负载力，功率消耗完全取决于成形工件的变形抗力，最大限度地降低了无功消耗。油箱66油液的循环过滤和冷却由一套风冷系统(该冷风系统购买于是德国贺德克的)实现，避免了一般水冷却系统造成的水资源浪费。

[0057] 泵头集成控制阀块65设计为一个分合有序的压力和流量输出单元，可满足多缸多功能的流量供给。既能够满足垂直主工作缸2与左水平缸3、右水平缸4以及一个顶出缸5在最大速度下分别工作，又能使垂直主工作缸2与两个水平缸以某一适当速度同时工作。当垂直主工作缸2与两个水平缸在设定位置分别有保压要求时，可自动接通保压油源，切断主系统的供油。

[0058] 按规定操作程序，不同功能的插装阀配合控制盖板和先导控制阀控制油路中的油流方向、压力和流量，实现系统柔性升压、升速，通过控制各阀启闭瞬时的动作时间差，使工作缸实现平稳柔性换向，降低了振动和噪音，并有助于对外泄漏的控制。 [0059] 主缸集成控制阀块61、左水平缸集成控制阀块62、右水平缸集成控制阀块63分别采用高频响电液比例方向阀，分别通过液压数控轴(HNC，digital control axis)实现各缸的工作速度和位置控制，以及左、右水平缸的同步控制和空程快速前进和回程。各个控制阀块都采用二通插装阀，辅助泵68中的控制泵和保压泵构成，采用Rexroth公司2台26l/min的恒压轴向柱塞变量泵，分别用于比例阀的控制与充液阀和悬挂装置的驱动，以及垂直主工作缸2与两个水平缸的单独保压用。

[0060] 各缸的负载腔具有电液比例压力设定功能，设有压力传感器PS检测和控制功能，除实现加载力设定与保护外，还可由该比例压力阀和比例换向阀一起构成卸压系统，按给定卸压曲线实现系统柔性卸压。

[0061] 在本发明中，将数控概念引入到液压机油缸的控制系统中，将垂直主工作缸和两个水平缸作为独立的数控液压缸轴，分别由一套数控轴HNC100-1(单)和HNC100-2X(双)驱动(购买于德国力士乐公司)，构成了液压数控闭环伺服控制和同步控制系统，以计算机液压数控多轴联动程序加载为基础，由电气控制系统69控制。各缸轴的速度、位移、压力通过HNC实行编程控制，按垂直主轴垂直加载、左水平轴 加载、右水平轴加载的先后顺序，可组合5种以上加载方式。与其它逻辑控制的油缸组合，具有多向加载、上中心冲孔、下中心冲孔、顶出、拉伸液压垫等步进和连续进给功能；实现复杂型腔构造的难成形产品的多向挤压和模锻、等温模锻、等压下量锻造、等锻比锻造、精密锻造、超塑性成形等多种金属塑性柔性复合近净成形工艺。

[0062] 本发明中电气控制系统69由上位工业控制计算机IPC和可编程逻辑控制器PLC两级联级控制。通过IPC和PLC协调工作，实现对本发明工作过程的在线智能管理和控制。PLC对压机及其辅助设备进行过程控制，包括对锻造尺寸的控制，IPC实现锻造压机设备的参数设置、人机对话操作和故障检测。IPC有垂直主工作缸、左水平缸、右水平缸以及顶出缸的速度、行程、压力参数的实际值或给定值显示，以及本发明工作状态和故障指示灯显示。 [0063] 液压机采集信号传感器有接近开关、操作指令、操作设定钮、行程开关、指示灯等开关量，伺服阀模拟量和编码器、光栅、行程、速度、压力等数字量信号传感器，传感器的信号采集至PLC中。

[0064] 垂直主工作缸2行程位置设定和检测反馈采用浮磁式磁致伸缩位移传感器，左水平缸3、右水平缸4采用滑块式磁致位移传感器分别构成位置伺服闭环控制系统。由PLC采集位置数字量信号，反馈到HNC，和给定位置信号进行比较，由高频响比例阀根据所得偏差信号进行输出调节，直至达到要求的位置。

[0065] 在实际工作中，根据材料工艺变形参数对产品性能的影响关系和实验中得到的变形速率，选择不同方向(纵向和横向)的进给速度。 通过对行程位置信号的检测及PLC的实时运算，以及HNC-高频响比例闭环控制调节，控制供给各缸的流量，实现垂直主工作缸轴柱塞和两个水平缸轴柱塞的运行速度在规定调整范围内的予设、调整和控制。成形速度给定可在上位机工艺参数设定屏上进行，在操作台可同时进行速度的微调。 [0066] 垂直主工作缸和两个水平缸各自的集成阀块上分别设置压力传感器PS1-PS4，独立检测各缸的工作压力，进行联锁控制、安全保护和卸荷操作。同时，根据工艺需要，成形产品如是一个压力控制对象时，则可通过压力传感器连续检测，和系统中电液比例压力阀形成一个压力闭环控制系统，由PLC采集位置数字量信号，经过判断，将经过运算的数据送到模拟量输出模块中，经转换后送给比例阀放大器控制比例压力阀，控制系统加压或泄压。 [0067] 系统控制采用西门子S7-300系列软件可编程序控制器PLC，通过一个开放的标准化现场工业现场控制通讯总线(PROFIBUS-DP)连接各个部件，分布式的内部总线允许CPU与I/O间进行快速通讯，具有调整和扩展灵活性以及克服接线复杂易出错特点。PLC控制系统有输入输出模块、模拟输入输出模块、通讯模块、编程器，可将压机的工作状况如压力、行程、速度、油温、管路堵塞等信号通过触摸屏来显示：1.液压回路的仿真显示；2.行程、速度、压力的参数设定及实时显示；3.各动作联锁条件检测及显示；4.故障报警显示和检测。借助于快速数字交叉法将上位工业计算机系统连接到压机PLC系统，进行生产、工艺、控制信息的传输、数据交换和管理通讯。上位机监 控界面(HMI)选用台湾研华工业计算机(IPC)加Siemens视窗控制中心(Wincc)组态软件，通过彩色监视器、键盘和鼠标，实现压机的对话操作。

[0068] 本发明成形过程等温控制方法为采用管状电阻加热(镍铬合金)方式，使热能直接产生于安装在滑块12和工作台14上的锻模中，保证锻模均匀加热和保持恒温，模腔表面温度降不大于±5℃。在对温度敏感的低塑性材料(如钨、钛、镁合金等)成形时，使锻模与毛坯具有相同温度的变形条件。模具加热温度通过热电偶检测，由PLC分别控制电热元件的输出功率。信号送入PLC，再进入上位机，可进行温度精确控制，实现工作时模内传热平衡，上位计算机可显示模具温度曲线。