液压阀试验台计算机控制系统

　　0 引言

　　液压支架用阀做为煤矿液压支架的关键控制元件，其性能的好坏直接影响到整个液压系统。液压阀试验台的研制为液压阀提供了必备的试验条件，具有重要的工程应用价值，本文采用了西门子S7 -200 系列PLC，结合液压阀试验台液压系统的控制要求，开发了一套新型液压阀试验台控制系统。

　　1 液压阀试验台的工作原理

　　液压支架用阀试验台控制系统液压原理图如图1所示。液压阀试验台系统由液压系统和油液系统两部分组成。油液系统给增压缸和被试元件提供泵源压力，并控制改变流量。油液经滤油器进入由溢流阀6、换向阀7 和两个调压阀8 组成的油系统阀块，实现了油源压力调节。电磁换向阀11、可调单向节流阀12 和一个二位二通电磁换向阀 13 来实现增压缸14 的增压充液。电磁阀13 得电时，大小流量两档增压输出，失电时，实现卸荷回液和增压缸充液回程。乳化液泵用于对试验充液，排油口处的卸荷溢流阀9用于调整次充液压力。经增压缸增压后的油液进入试验系统部分。该试验系统由二位三通电磁换向阀15、压力表17 及压力传感器18 等组成。

　　2 液压阀试验台测控系统的设计

　　试验台测控系统主要由PLC 控制器、工业控制计算机、传感器等组成。系统的控制结构框图见图2。试验台通过传感器将信号输送到PLC 控制器，经PLC 处理后，由RS - 232 实现与计算机的通信，接收到反馈信息后，通过改变PLC 的程序来控制电磁阀，实现自动控制。系统的监控和管理由上位机通过VB 的MSComm 控件完成。

　　2. 1 PLC 控制系统的设计

　　可编程控制器PLC 具备了控制程序可随工艺改变、易于计算机接口、可靠性高、抗干扰能力强等优点，已成为替代传统继电器控制线路的升级换代产品。本试验台采用SIMATIC S7 - 200 系列PLC 作为控制系统的核心部件。现以安全阀和截止阀为例进行控制系统设计。

　　首先给各输入、输出变量分配地址，其次根据控制过程设计出梯形图程序，最后进行调试。输入、输出( I/O) 地址分配见表1。

　　梯形图是使用最多的PLC 图形编程语言，与继电器控制系统的电路图相似，试验控制的梯形图见图3。

　　2. 2 控制系统的软件设计

　　本系统的软件部分主要由数据采集处理和数据管理两部分组成，主要完成数据采集的控制、处理、管理以及试验报告输出。

　　PLC 具有极高的可靠性，一般用于执行现场的控制任务，但是它的人机接口功能较差。个人计算机( PC) 的价格便宜，软件资源丰富，人机接口功能较强。PLC 与个人计算机通过通信连接起来，用PC 作为上位计算机，主要完成数据通信、网络管理、人机界面( HMI) 和数据处理等功能。