液压教学实验台的PLC控制系统设计

　　0引言

　　随着电了技术发展与单元处理器性能的提高,PLC控制技术在液压系统控制与监控方面也得到广泛应用,尤其是液压控制系统正向着大型、连续、集成与自动化方向发展。液压系统在工作时对噪声、污染和漏油问题提出更高要求和远程控制,更加速了PLC控制技术在液压系统控制方面的应用。为适应社会的需要,液压传动与气动技术实验室引进了包含可编程序控制器的液压拼装实验台。力求使工程机械专业的学生在掌握液压传动基本知识的前提下,能尽快掌握PLC这一先进技术在液压系统控制方面的应用,使学生的综合能力达到一个较高的水平。

　　1液压教学实验台控制概况

　　实验台有两个泵:一个定量泵和一个变量泵,各配有一个电动机,配有一个温度测量仪和温度控制器,面板上有日光灯管和各个电磁铁得电按钮,两个比例阀控制器,手动控制各回路得电按钮,各回路、各工步按钮,以及检修和故障显示灯。

　　实验台上所需的液压元件全部安装在可拆卸组合面板上,通过换接不同液压件变更油路块,搭建各种基本液压回路。对实验台进行PLC改造只增加PLC控制部分,实验台的电气线路没有进行改造,仍使用原来的设计方案。

　　实验教学的目的是配合理论教学,使学生在实验中巩固课堂上所学的理论并有所深悟。因此,实验不再是学生按照实验指导一步一步地做,而是将实验内容以任务的形式下发给学生,在实验任务中提供多个具有一定综合性的实验供学生选择。

　　2PLC的选型

　　系统的输入包括:两个工作缸行程位置的4个行程开关,一个手动/自动切换开关和9个按钮。切换开关的作用是完成功能的切换,按钮的功能可重复定义,这样系统节省了9个输入点,节省了成本。这9个按钮的作用是:手动时,一个按钮控制一个电磁铁的动作,用于设备调试;自动时,手动功能被屏蔽,一个按钮控制一个回路的自动动作。

　　由于该系统是以开关量控制为主,根据其执行元件控制电压的多样性,参考前面章节的选择原则,选用西门子公司的S7-200系列PLC作为控制系统的核心部件,型号为CPU-224。它由220V交流电来驱动CPU,输入为内部24V直流电源,继电器方式输出,比较灵活可靠。它有14个开关量输入点(I0. 0~I0. 7、I1. 0~I1. 5)和10个开关量输出点(Q0. 0~Q0. 7,Q1. 0~Q1. 1),并且可以配接7个扩展模块。而且它有专用的编程软件,内部提供了输入/输出继电器(I/O)、内部标志位(M)、特殊标志位(SM)、状态元件(S)、定时器(T)、计数器(C)、变量存取器(V)、累加器(AC)、模拟量输入/输出(AIW /AOW)等丰富的软元件,能很好满足实验台系统控制系统的需要。同时其用户程序编制有指令表、梯形图和顺序流程图三种形式,可供不同用户选择。