PLC在液压机控制系统中的应用 在传统的液压机PLC电气控制系统中,由于受PLC扫描周期等条件的限制,只是进行简单的顺序控制,即各种工作旋钮、按钮、行程开关、时间继电器等都把输入信号传递给PLC,PLC根据已编制好的程序运行并执行其结果,从而去控制各种输出元件,如电磁阀、时间继电器等,完成液压机各工艺动作。这只是简单的开关量控制。 为了提高液压机的精确性、稳定性和可靠性,PLC就不仅仅要对开关量进行控制,还需要对模拟量进行处理,达到闭环控制的功能。高速、大容量CPU的发展使这种功能得以实现。本文运用PLC的PID功能实现对液压机的压力控制。 系统介绍 液压机的压力控制系统构成图如图1所示,它包括可编程序控制器(PLC)、压力传感器、比例放大器、比例溢流阀等。 液压机的压力控制系统构成图 压力传感器用于检测液压机主缸中的压力, 同时将其转变为4~20mA变化的电流信号并作为反馈值,系统正常工作时的压力作为给定值为25MPa。 PLC接收了实测的主缸压力反馈信号后,与给定值比较后得到给定值与实测值之差。如实测值小于给定值,说明主缸压力低于理想压力,要加大 比例溢流阀的开口,增大压力;如实测值大于给定值,则主缸压力高于理想压力,要减小比例溢流阀的开口,减小压力。为了实现控制的快速性与系统的稳定性,采用PID调节,输出模拟信号,以驱动比例溢流阀。 其控制原理。 控制原理方框图 液压机的自动控制系统要求能实现手动及半自动两种工作方式。液压机正常使用时,一般选择半自动工作方式。本机在半自动工作方式时的工艺流程循环图如图3所示。 液压机的工艺流程循环图 系统设计 PLC配置 本系统的输入信号有电机启动开关、电机停止开关、移台移入、移台移出、接近开关、手动、半自动、压力传感器等。输出信号控制的对象有电磁阀、时间继电器、指示灯等,采用日本三菱公司的FX2N系列PLC进行控制。 PLC的普通输入/输出端口为开关量端口,为了使PLC能完成模拟量的处理,采用PLC基本单元加配模拟量扩展模块。从上面的分析可知,系统共需22个开关量输入、12个开关量输出,以及1点模拟量输入和1点模拟量输出,故实际应用中可选用 FX2N-48MR PLC 一台、2点模拟量输入模块FX2N-2AD一台和2点模拟量输出模块FX2N-2DA一台。 在输入部分,SA1为旋钮,当SA1接通X0时为手动控制状态;当SA1接通X1时为半自动控制状态。手动运行时,此时按压按钮,得到相应动作,抬手后,完成一个工作行程停止;半自动运行时,系统在PLC程序控制下运行,按下“压制”按钮,则自动完成一个规定工作循环,即送一根料,将料打完后自动停止。当“静止”按钮被按下,则PLC程序中断运行,所有输出置零。在输出部分,当滤油器堵塞指示灯亮时,应及时停机检查,清洗 4 编程设计 4.1PID闭环控制 4.2程序流程 当设定好压力后,液压机开始工作。压力传感器检测主缸压力并与设定值进行比较,若检测压力值小于设定值,则采用PID调节加压;若检测压力值大于设定值,则采用PID调节减压。通过调节比例溢流阀的开口改变压力的大小,使主缸实际压力跟随设定值。因此,根据系统要求,结合PID控制,可以确定系统的软件设计流程图 上海朴鲁液压技术有限公司 侯圣坦/18602135988 电话:021-61116786 传真:021-61916440 邮箱:pulu@puluyeya.com 网址:www.puluyeya.com 地址:上海市嘉定区新黄路24号