主頁 > 新聞動態 > 液（yè）壓與（yǔ）氣動綜合PLC控製實驗設（shè）備係統的分析與改造 2021-10-14

液壓與氣動綜合PLC控製實驗設備係統的分析與改造

隨著工（gōng）業技術的快速發展（zhǎn），可編程序控製器(PLC)廣泛應用（yòng）在液壓係統控製與監控（kòng）方麵。目前液壓實驗台設備主要是由（yóu）電氣控（kòng）製（zhì）係（xì）統與液壓（yā）運行裝（zhuāng）置2個部分組成，實驗台計算機控製係（xì）統（tǒng）的軟硬件都是基於Win7係統的，存在內容固定、控製方式單一、柔性差（chà）等缺陷。因此，本文采用（yòng）PLC對液壓（yā）實驗台進行改造，以滿足相關液壓實驗的需求。
一、液壓與氣動綜合PLC控製實驗設備,液壓與氣動綜合PLC控製實驗台,液壓與氣動綜合PLC控製實驗裝置係統的改造：
1.實驗台的組成
實（shí）驗台主要由2個部分組成:電氣控製係（xì）統與液壓運行裝置。實驗台有2個泵:1個定量（liàng）泵和1個變量泵，其各配有（yǒu）1個電動機。在實驗台（tái）上（shàng）拚裝實驗係統，實驗台油路連接采用快速接頭，搭建換接不同的液壓回路。為了滿足（zú）當前液壓（yā）實驗的需要，在進行液壓實驗台的電氣控製係統改造（zào）中，在原有繼電器控製係統的（de）基礎上，設計了轉（zhuǎn）換接口，加入了PLC控製（zhì）係統。
2.主電路設計
實驗（yàn）台以三相交（jiāo）流電為動力（lì），電動（dòng）機（jī）M1和M2分別采用直接啟動方式，其中M1拖動定量泵，M2拖動變量泵。改造後的液壓實驗台要求能夠根據需要選擇（zé）合適的液壓（yā）泵，因而拖動泵的電動機要求能夠進行正轉運行、點動（dòng）控製。改（gǎi）造後（hòu）的實驗台電氣控製原理如圖1 所示。

圖1 電氣原理（lǐ）圖

二、液壓與氣動綜（zōng）合PLC控製實驗設備,液壓與氣動綜合PLC控製實驗台,液（yè）壓與氣動（dòng）綜合PLC控製實驗裝（zhuāng）置PLC控製係統設計（jì）：
由液壓實驗台的控（kòng）製係統（tǒng）可知（zhī），把（bǎ）指令信（xìn）號作為PLC的輸入，由PLC輸出的控製信號則驅動（dòng）實驗裝置上各個電（diàn）磁閥的電磁鐵，進而控製液壓係統油路的流動方向，從（cóng）而（ér）使實驗台處於不（bú）同的工作狀態，達到（dào）控製係統的目的。
通過（guò）對液（yè）壓係統控製要求的分析可知，PLC的輸入元件包括（kuò）總啟動SB0，總停止SB1，2個（gè）電動機啟動SB2、SB3，2個電動機停止SB4、SB5，手動、自動選擇切換開關SA，4個行程開關SQ1～SQ4以及2個電磁鐵控製按鈕SB6、SB7;輸出元件包括指示燈HL，2個繼電（diàn）器線圈KM1、KM2，4個電磁鐵線（xiàn）圈（quān）YA1～YA4。係統共有13個開關量輸入點，7個（gè）開關（guān）量輸出點，所以選用FX2n－32MR－001型PLC，PLC的I/O地（dì）址分配見表1，I/O分配圖如圖2所示。

輸入元件	地址	輸（shū）出元（yuán）件	地址
總啟動SB0	X0	指示燈HL	Y0
總（zǒng）停止SB1	X1	繼電器KM1	Y1
M1 啟動SB2	X2	繼電器KM2	Y2
M2 啟動SB3	X3	電磁（cí）鐵YA1	Y3
M1 停（tíng）止SB4	X4	電磁鐵YA2	Y4
M2 停止SB5	X5	電磁鐵YA3	Y5
手動/自動選擇開關SA	X6	電磁鐵（tiě）YA4	Y6
行程開關SQ1	X7
行程開關SQ2	X10
行（háng）程開關SQ3	X11
行程開關SQ4	X12
電磁鐵YA1 得電按鈕SB6	X13
電（diàn）磁鐵YA2 得電按鈕SB7	X14

表1 I /O 地址（zhǐ）分配表

圖（tú）2 I/O分配圖

三、液壓與氣動綜合PLC控製實驗設備,液壓與（yǔ）氣動綜合PLC控製實驗（yàn）台,液壓與氣（qì）動綜合PLC控製實驗裝置功能的實現：
以計算機作為（wéi）上位機（jī）、PLC作（zuò）為下位機來控製的液壓實驗台，可以作為液壓元（yuán）件性能試驗和液壓回路實驗的平台。在學習液壓傳動與氣壓（yā）傳動（dòng）知識的基礎（chǔ）上，也可以自行編寫PLC程序，設計更多的液壓回路，實現對液壓基本回路的自動控製。
1.液壓回路係統圖
速度換接回路的作（zuò）用是使執行元（yuán）件在（zài）一個工作循環中從一種速（sù）度切換到另一種速度。用2個調速閥串聯，調速閥（fá）Ⅱ的（de）流量比調速閥I 的（de）流（liú）量小，從而實（shí）現2 種慢速（sù）的換接，如圖3 所（suǒ）示。

圖3 速度換（huàn）接（jiē）的液壓回路係統圖

2.液壓回路係統（tǒng）圖分析
對液壓回路係統圖以及表1進行分析可知，在自動情況下，按相應的按鈕，將定量泵啟（qǐ）動，然後將控製麵板上的手動/自動（dòng）開關轉到自動（dòng）位置。在（zài）控製（zhì）麵板按下SB7按鈕，YA2得電，活塞杆快速返回，直至壓到行（háng）程（chéng）開關SQ1時，即活塞杆到原位，此時YA1、YA3、YA4得電，活塞杆實現快進，當壓到行程開關SQ2時，YA1、YA4得電，進油路走調速閥（fá）I，活塞慢速實現（xiàn）一工進;當壓到（dào）行程開關SQ3時，YA1得電，此時進油路走調速閥Ⅰ、Ⅱ，活塞慢速實現二工進;當壓（yā）到行程開關SQ4時，YA1失電，YA2得電，油路反（fǎn）向，活塞杆快速返回（huí）;當壓到行程開關SQ1時，即活塞杆停止在原位，液（yè）壓缸原位（wèi）卸荷。
3.元件動（dòng）作順序（xù）表
對液壓係統圖中各動作過程（chéng）進行（háng）分析可知該係統的工作情況:快進---一工進---二工進---快退，從而（ér）得出該液壓回路元（yuán）件動作順序（xù），見表2。

步號	動作	YA1	YA2	YA3	YA4	輸（shū）入信號
0	缸快進	+	－	+	+	SQ1
1	缸一工進（jìn）	+	－	－	+	SQ2
2	缸二工進	+	－	－	－	SQ3
3	快退	－	+	－	－	SQ4

表2 元件動作順序表

4.PLC 的控製程序
根據上述分析，在計算機上（shàng）采用GX Developer三菱軟件編寫程序，編（biān）好後，進行運行監控。使用（yòng）三菱編程電纜連（lián）接PLC的通信接口與（yǔ）計算機接口，設置好通信參數，將梯形圖（tú）下載到PLC。速度換接回路梯形圖如圖4 所示。

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