基于 plc 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)改造

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1、2014年8月機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程Agu．2014第43卷第8期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．43No．8DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2014．08．0l1基于PLC的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)改造黃伯志，趙軻，鄧昌奇，廖輝(廣東石油化工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，廣東茂名525000)摘要：通過對(duì)目前液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行分析，以速度換接回路為例，采用PLC對(duì)液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，重點(diǎn)介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)現(xiàn)過程。實(shí)驗(yàn)表明，采用PLC對(duì)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)

2、行自動(dòng)控制，系統(tǒng)具有良好的運(yùn)行特性和靈活性。關(guān)鍵詞：液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)；PLC；控制系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TH137．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：2095—509X(2014)08—0047—03隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，可編程序控制器(PLC)廣泛應(yīng)用在液壓系統(tǒng)控制與監(jiān)控方面。目前1JFU2液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)備主要是由電氣控制系統(tǒng)與液壓運(yùn)行裝置2個(gè)部分組成，實(shí)驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件KM、KM2都是基于Win98系統(tǒng)的，存在內(nèi)容固定、控制方式單一、柔f生差等缺陷。因此，本文采用PLC對(duì)液壓實(shí)驗(yàn)FR1Il【IlFR2臺(tái)進(jìn)行改造，以滿足相關(guān)液壓實(shí)驗(yàn)的需求uJ。L_1L

3、_1L-1L_1L_]L-1r_Jr_Jr_Jr-Jr_Jr_J1液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)改造1．1實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由2個(gè)部分組成：電氣控制系統(tǒng)與液壓運(yùn)行裝置J。實(shí)驗(yàn)臺(tái)有2個(gè)泵：1個(gè)定量泵和1個(gè)變量泵，其各配有1個(gè)電動(dòng)機(jī)。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上拼圖1電氣原理圖裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)油路連接采用快速接頭，搭建為PLC的輸入，由PLC輸出的控制信號(hào)則驅(qū)動(dòng)實(shí)換接不同的液壓回路。為了滿足當(dāng)前液壓實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)裝置上各個(gè)電磁閥的電磁鐵，進(jìn)而控制液壓系統(tǒng)需要，在進(jìn)行液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電氣控制系統(tǒng)改造中，油路的流動(dòng)方向，從而使實(shí)驗(yàn)臺(tái)處于不同的工作狀在原有繼電器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)

4、計(jì)了轉(zhuǎn)換接態(tài)，達(dá)到控制系統(tǒng)的目的?？?，加入了PLC控制系統(tǒng)。1．2主電路設(shè)計(jì)通過對(duì)液壓系統(tǒng)控制要求的分析可知，PLC的實(shí)驗(yàn)臺(tái)以三相交流電為動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)M1和輸入元件包括總啟動(dòng)SB0，總停止SB1，2個(gè)電動(dòng)機(jī)M2分別采用直接啟動(dòng)方式，其中M1拖動(dòng)定量泵，啟動(dòng)SB2、SB3，2個(gè)電動(dòng)機(jī)停止SB4、SB5，手動(dòng)、自M2拖動(dòng)變量泵。改造后的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求能夠根動(dòng)選擇切換開關(guān)SA，4個(gè)行程開關(guān)SQ1一SQ4以及據(jù)需要選擇合適的液壓泵，因而拖動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)要2個(gè)電磁鐵控制按鈕SB6、SB7；輸出元件包括指示求能夠進(jìn)行正轉(zhuǎn)運(yùn)行、點(diǎn)動(dòng)控制。改造后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)燈HL，

5、2個(gè)繼電器線圈KM1、KM2，4個(gè)電磁鐵線圈電氣控制原理如圖1所示。YA1～YA4。系統(tǒng)共有13個(gè)開關(guān)量輸入點(diǎn)，7個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，所以選用FX2n一32MR一001型PLC，2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC的I／O地址分配見表1，I／O分配圖如圖2所由液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)可知，把指令信號(hào)作示。收稿日期：2014—05—21作者簡(jiǎn)介：黃伯志(1987一)，男，廣東茂名人，廣東石油化工學(xué)院助理實(shí)驗(yàn)師，主要從事數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)教學(xué)工作?！?7·2014年第43卷機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程表1I／O地址分配表3．1液壓回路系統(tǒng)圖速度換接回路的作用是使執(zhí)行元件在一個(gè)工作循

6、環(huán)中從一種速度切換到另一種速度。用2O明1g}2g}3昭4gj5g}隊(duì)2346gj7個(gè)調(diào)速閥串聯(lián)，調(diào)速閥Ⅱ的流量比調(diào)速閥I的流量小，從而實(shí)現(xiàn)2種慢速的換接，如圖3所示。占占SQ3SQ4L眥川m舵M羅X0Y0—一X1羅Y1X2X3Y2X4X5Fx2NY3圖3速度換接的液壓回路系統(tǒng)圖X6PLCY43．2液壓回路系統(tǒng)圖分析X7對(duì)液壓回路系統(tǒng)圖以及表1進(jìn)行分析可知，在XlOy5自動(dòng)情況下，按相應(yīng)的按鈕，將定量泵啟動(dòng)，然后將X1l控制面板上的手動(dòng)／自動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)到自動(dòng)位置。在控XI2Y6制面板按下SB7按鈕，YA2得電，活塞桿快速返回，直至壓到行程開關(guān)SQ1

7、時(shí)，即活塞桿到原位，Xl3此時(shí)YA1、YA3、YA4得電，活塞桿實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，當(dāng)壓X14到行程開關(guān)SQ2時(shí)，YA1、YA4得電，進(jìn)油路走調(diào)速閥I，活塞慢速實(shí)現(xiàn)一工進(jìn)；當(dāng)壓到行程開關(guān)SQ3COMCOMII時(shí)，YA1得電，此時(shí)進(jìn)油路走調(diào)速閥I、Ⅱ，活塞慢圖2I／0分配圖速實(shí)現(xiàn)二工進(jìn)；當(dāng)壓到行程開關(guān)SQ4時(shí)，YA1失電，YA2得電，油路反向，活塞桿快速返回；當(dāng)壓到3PLC控制液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能的實(shí)現(xiàn)行程開關(guān)SQ1時(shí)，即活塞桿停止在原位，液壓缸原以計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)、PLC作為下位機(jī)來控制位卸荷。的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以作為液壓元件性能試驗(yàn)和液壓3．3元件動(dòng)作順序表回

8、路實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)。在學(xué)習(xí)液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)知對(duì)液壓系統(tǒng)圖中各動(dòng)作過程進(jìn)行分析可知該識(shí)的基礎(chǔ)上，也可以自行編寫PLC程序，設(shè)計(jì)更多系統(tǒng)的工作情況：快進(jìn)——一