PLC在控制多缸液压系统的应用设计

　　当今我国液压技术的发展旨在提高液压系统自动化程度和控制精度,主要体现在液压技术与电子技术及计算机技术的结合,即与现今的PLC控制结合。 PLC(可编程控制器)是以微电子技术为基础发展起来的计算机技术与继电器逻辑控制概念有机结合的新一代工业控制设备。PLC不仅具有控制系统构成简单、 易于编程、通用性强、抗干扰能力强、可靠性高、体积小、维护方便、可在线修改、设计与调试周期短、能很方便的实现复杂的自动工作循环和控制的可视化等突出 特点,而且能有效控制液压系统在工作时的噪声、漏油和远程控制等。

　　一、控制系统的组成

　　1.液压传动系统的特点和组成

　　液压系统有很多优点,如体积小,重量轻,结构紧凑,输出力大,安全性好,有过载保护,不会有过负载的危险,实现无级调速和自动化等。输出的力大是液压系统最主要的特点,也是液压系统在控制方面发展如此之快,应用之广的主要原因。

　　液压传动系统一般由动力装置(如液压泵)、执行装置(如液压缸和液压马达)、控制装置(如各种阀类)、辅助装置(如油管等)和传动介质组成。其 中动力装置是整个液压系统的动力源;执行装置是液压系统输出的最终目的;由动力源到最后执行装置输出不同的方向、压力和速度则是由控制装置来控制的。由此 可见,执行装置中的阀类元件是液压传动系统控制的核心。应用不同的阀类在液压传动系统中构成基本液压回路,包括用来控制执行元件(液压缸、液压马达)运动 方式的换向回路,控制液压系统全部或局部压力的压力控制回路,控制执行元件运动速度的速度控制回路等。

　　功能复杂的液压传动系统不仅有多个液压缸(或马达)而且有多个不同功能的基本液压回路组成,实现了机械设备所需的各种运动及控制功能。液压传动 系统控制的执行元件运动过程几乎都是按预定的逻辑关系实现顺序步骤的,而这些动作的实现实质是改变阀类的工作状态。阀类工作状态的改变靠转换信号,信号主 要来源于按扭(启动、停止)开关、行程限位开关、压力控制开关以及温度、压力等参数变化。这些输入的信号可通过PLC逻辑运算转化为控制液压换向阀电磁铁 线圈的输出信号。

　　2.PLC系统的特点

　　液压控制系统的设计中,把各种指令信号和检测液压缸运动的反馈信号作为PLC的输入,而PLC输出的控制信号控制液压系统各个电磁阀的电磁铁, 进而控制液压油路的流动方向和速度,从而控制液压缸的往返运动及其速度。PLC控制系统的方框图如图1所示。其中,控制器选用欧姆龙公司的C28P型 PLC。它是专门用于开关量控制的小型PLC,有15个开关量输入点和12个开关量输出点,有较多的开关量控制指令。