六面顶金刚石压机控制系统

一、六面顶金刚石压机的生产流程
人造金刚石压机的上、前、右、下、后、左六个油缸顶锤从分别六个方向向位于压机中心的石墨叶腊石合成块运动，从而构成六面顶压机;液压油泵输出的液压油，通过油路中各阀门的开、闭控制各油缸顶锤的前进后退;人造金刚石合成中所需的超高压的是通过增压器实现的。
人造金刚石常用的生产工序是：放进待合成的石墨叶腊石合成块至压机中心，按下“空程前进”按钮，上、前、右三个活缸顶锤前进至停锤位，与下、后、左三个死缸一起从六面轻压石墨叶腊石合成块;按下“加压合成”按钮，进进“充液”工步，六缸顶锤同时向压机中心前进，将石墨叶腊石合成块压紧，随即进进“联通超压”工步，对石墨叶腊石合成块施加高温、超高压，并使加热功率、压力跟踪预先设定的工艺设定曲线，加热和保压时间到达后系统会自动转进“卸压”、“回程”工步，六缸顶锤回到起始位，完成一个工作循环。
二、系统概述
本控制系统是本公司根据金刚石的合成工艺要求，为六面顶金刚石合成压机的工作而开发的，它吸收了国内外先进技术，是国内先进的超硬材料合成控制设备。采用系统PLC控制技术，检测压机系统的压力，加热电流、电压，六缸位移等参数，并且动态显示各种参数、数据和工艺曲线，从而达到精确控制压机的工作。经现场测试及用户长时间的使用表明，本控制系统控制合理，人机界面良好，控制精度高、可靠性好、故障率低、操作简单，并具有多种保护和预防措施，从而提高了金刚石合成效率和质量，该系统能满足多种金刚石合成工艺，保证了合成金刚石的品级并显著降低了锤耗。
该系统还能用于复合片的生产、立方氮化硼的生产、大单晶金刚石的合成、钻石修复等领域。

二 系统构成
该控制系统由西门子PLC、昆仑通泰触摸屏，A/D、D/A模块，配合外围的电器元件、位移传感器、隔离器、一次、二次电流、电压等传感器、加热变压器组成一个独立的电气控制系统。下图为压机控制系统原理。
该系统通过11路A/D、六缸位移、油压、电压、电流、油温、水温等信号，通过26路开关量输进信号，通过2路D/A输出位移显示信号及加热功率控制信号，通过20路开出点输出各种开关量输出信号。
 

图1  压机控制系统结构图


三、 系统特点
系统采用西门子PLC控制器、西门子专用模块，昆仑通态触摸屏，具有极高的可靠性；同时采用软、硬件滤波技术，提高传感器的抗干扰能力和精度；该系统对在压机工作时的多种异常情况和误操作具有保护功能，确保压机安全生产，压机控制软件具有简洁明了的画面，操作简单，容错性强，误操作少，但显示信息丰富，可以看到合成过程中的重要数据和相关曲线，还可以实时检测各个阀、电机、加热系统的动作以及检测各个开关的状态。