PLC在液壓機控制系統中的應用 在傳統的液壓機PLC電氣控制系統中,由于受PLC掃描周期等條件的限制,只是進行簡單的順序控制,即各種工作旋鈕、按鈕、行程開關、時間繼電器等都把輸入信號傳遞給PLC,PLC根據已編制好的程序運行并執行其結果,從而去控制各種輸出元件,如電磁閥、時間繼電器等,完成液壓機各工藝動作。這只是簡單的開關量控制。 為了提高液壓機的精確性、穩定性和可靠性,PLC就不僅僅要對開關量進行控制,還需要對模擬量進行處理,達到閉環控制的功能。高速、大容量CPU的發展使這種功能得以實現。本文運用PLC的PID功能實現對液壓機的壓力控制。 系統介紹 液壓機的壓力控制系統構成圖如圖1所示,它包括可編程序控制器(PLC)、壓力傳感器、比例放大器、比例溢流閥等。 液壓機的壓力控制系統構成圖 壓力傳感器用于檢測液壓機主缸中的壓力, 同時將其轉變為4~20mA變化的電流信號并作為反饋值,系統正常工作時的壓力作為給定值為25MPa。 PLC接收了實測的主缸壓力反饋信號后,與給定值比較后得到給定值與實測值之差。如實測值小于給定值,說明主缸壓力低于理想壓力,要加大 比例溢流閥的開口,增大壓力;如實測值大于給定值,則主缸壓力高于理想壓力,要減小比例溢流閥的開口,減小壓力。為了實現控制的快速性與系統的穩定性,采用PID調節,輸出模擬信號,以驅動比例溢流閥。 其控制原理。 控制原理方框圖 液壓機的自動控制系統要求能實現手動及半自動兩種工作方式。液壓機正常使用時,一般選擇半自動工作方式。本機在半自動工作方式時的工藝流程循環圖如圖3所示。 液壓機的工藝流程循環圖 系統設計 PLC配置 本系統的輸入信號有電機啟動開關、電機停止開關、移臺移入、移臺移出、接近開關、手動、半自動、壓力傳感器等。輸出信號控制的對象有電磁閥、時間繼電器、指示燈等,采用日本三菱公司的FX2N系列PLC進行控制。 PLC的普通輸入/輸出端口為開關量端口,為了使PLC能完成模擬量的處理,采用PLC基本單元加配模擬量擴展模塊。從上面的分析可知,系統共需22個開關量輸入、12個開關量輸出,以及1點模擬量輸入和1點模擬量輸出,故實際應用中可選用 FX2N-48MR PLC 一臺、2點模擬量輸入模塊FX2N-2AD一臺和2點模擬量輸出模塊FX2N-2DA一臺。 在輸入部分,SA1為旋鈕,當SA1接通X0時為手動控制狀態;當SA1接通X1時為半自動控制狀態。手動運行時,此時按壓按鈕,得到相應動作,抬手后,完成一個工作行程停止;半自動運行時,系統在PLC程序控制下運行,按下“壓制”按鈕,則自動完成一個規定工作循環,即送一根料,將料打完后自動停止。當“靜止”按鈕被按下,則PLC程序中斷運行,所有輸出置零。在輸出部分,當濾油器堵塞指示燈亮時,應及時停機檢查,清洗 4 編程設計 4.1PID閉環控制 4.2程序流程 當設定好壓力后,液壓機開始工作。壓力傳感器檢測主缸壓力并與設定值進行比較,若檢測壓力值小于設定值,則采用PID調節加壓;若檢測壓力值大于設定值,則采用PID調節減壓。通過調節比例溢流閥的開口改變壓力的大小,使主缸實際壓力跟隨設定值。因此,根據系統要求,結合PID控制,可以確定系統的軟件設計流程圖 上海樸魯液壓技術有限公司 侯圣坦/18602135988 電話:021-61116786 傳真:021-61916440 郵箱:pulu@puluyeya.com 網址:www.puluyeya.com 地址:上海市嘉定區新黃路24號