基于plc的比例控制液壓加載系統(tǒng)

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1、14液壓與氣動2010年第7期賈光政，孟祥偉，張富臣，任永良ThehydraulicloadingsystemwithproportionalcontrolbasedonPLCJIAGuang—zheng，MENGXiang—wei，ZHANGFu—chen，RENYong—liang(大慶石油學(xué)院機械科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江大慶163318)摘要：依據(jù)PLC的邏輯控制功能、模擬量擴展功能和工程應(yīng)用的可靠性，結(jié)合比例溢流閥的抗污染性和連續(xù)調(diào)節(jié)性能，提出了“PLC+比例溢流閥+傳感器”的數(shù)據(jù)采集與控制模式，并將其應(yīng)用在井下工具綜合模擬試驗裝置的拉壓力加載控制中。實際

2、應(yīng)用表明，采用該模式實現(xiàn)的比例控制液壓加載系統(tǒng)，工作可靠，滿足了穩(wěn)定加載要求。關(guān)鍵詞：PLC；電液比例控制；液壓加載中圖分類號：TH137．7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1000-4858(2010)07-0014-03引言很好地改善系統(tǒng)性能，提高可靠性。因此，本文提出了電液比例控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對液壓系統(tǒng)的壓力、“PLC+比例溢流閥+傳感器”的數(shù)據(jù)采集與控制模流量和運動狀態(tài)等工作參數(shù)的連續(xù)、精確控制，而且具式，并將其在井下工具綜合模擬試驗裝置的拉壓力加有抗污染能力強、可靠性高的優(yōu)點，因此得到了較為廣泛的應(yīng)用。PLC具有邏輯控制功能強、編程方便、可靠收稿日期：2009

3、-12—30性高的特點，同時還具有數(shù)學(xué)運算、模擬量處理、PID基金項目：黑龍江省科技攻關(guān)項目(GZ05A302)；黑龍江省教運算等功能。若將PLC與電液比例控制系統(tǒng)結(jié)合，則育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(10551019)可以利用PLC的模擬量擴展模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控作者簡介：賈光政(1965一)，男，山東省梁山縣人，教授，博制，還可以用軟件編程方法對比例控制實施補償，可以士，主要從事石油機械和流體傳動控制方面的科研與教學(xué)工作。間，結(jié)合調(diào)整彈簧力，就可以達(dá)到以上的要求。實際小孔直徑可調(diào)范圍在I～3mm之間。因此，定時調(diào)節(jié)器在制造廠的調(diào)整，主要是選擇小孔的直徑，而在艇上主要

4、是調(diào)整彈簧力，如果泄放閥開啟時間長，壓縮彈簧(增大Fz)；如果泄放閥開啟時間短，放松彈簧(減少)，就應(yīng)當(dāng)滿足技術(shù)要求。024681012141618(I)參考文獻(xiàn)：圖2無泡氣瓶p—t曲線[1]陳一雕，馬士杰．潛艇魚雷發(fā)射器內(nèi)彈道計算[J]．水中兵器通訊，1977，(3)：1—18．從p-t曲線上按不同孔徑可定出持續(xù)時間。如[2]練永慶，王樹宗．水下發(fā)射器的氣體流量控制閥優(yōu)化設(shè)d=2．1mm，潛望深度(12m)持續(xù)時間為13．4s；50m計[J]．機床與液壓，2003，(2)：97—99．深度持續(xù)時間為7．8s；150m深度持續(xù)時間為4．5s；[3]練永慶，王樹宗

5、．水下發(fā)射器的氣體流量控制閥優(yōu)化設(shè)240m深度持續(xù)時間為3．4s。計[J]．彈道學(xué)報，2002，(2)：1—6．4結(jié)論[4]劉惟信．機械最優(yōu)化設(shè)計[M]．北京：清華大學(xué)出版試驗證明，小孔“6”的直徑選在2．1～2．4mm之社，1994．2010年第7期液壓與氣動15載控制中進(jìn)行了應(yīng)用。閥控制兩個液壓缸的同步動作。壓力傳感器和拉壓力1系統(tǒng)組成電磁換向閥控制液壓缸的伸出和縮回方向；分流集流井下工具綜合模擬試驗裝置的功能是實現(xiàn)井下工傳感器檢測工作參數(shù)，為精確控制加載值提供反饋具的坐封(卡)、承壓、解封(卡)功能試驗；能提供試驗信息。所需的300kN拉、壓力和30MPa

6、水壓力；試驗過程可2比例控制加載原理采用自動或手動操作，安全可靠，效率高。模擬試驗裝由于井下工具試驗所需的系統(tǒng)拉壓力較大，設(shè)計置控制關(guān)系如圖1所示。工控機作為上位機通過組態(tài)指標(biāo)為300kN。試驗時，液壓缸通過橫梁、傳感器、連軟件與PLC通訊實現(xiàn)控制；PLC作為下位機直接與主接桿與井下工具剛性連接實現(xiàn)加載，而且需要精確控體設(shè)備和檢測元件進(jìn)行信號傳輸，實現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)采制加載力。如果通過電磁換向閥控制液壓缸的伸縮來集與控制。控制按鈕可以通過PLC對裝置試驗進(jìn)行控制拉壓力，很容易產(chǎn)生過載，而且系統(tǒng)輸出力不穩(wěn)手動控制。PLC及其擴展模塊是試驗裝置的核心控制定。如果在連接環(huán)

7、節(jié)上增加彈性裝置減少過載量，則受單元。圖1中雙點劃線內(nèi)各部分組成拉壓力液壓加載空間體積的限制，而且造價提高很多。為此提出比例溢控制系統(tǒng)。流閥控制系統(tǒng)工作壓力來間接控制拉壓力的方案。液壓缸輸出的拉、壓力F與系統(tǒng)工作壓力P成正比關(guān)系。調(diào)節(jié)工作壓力P，可以等效于調(diào)節(jié)輸出力F。比例溢流閥的輸出壓力P與比例電磁鐵吸力之問存在近似線性關(guān)系；比例電磁鐵吸力與輸入電流，之間存在近似線性關(guān)系；輸入電流，與輸入電壓之間存在線性關(guān)系。因此只要精確給定控制電壓，比例溢流閥就可以連續(xù)精確地調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作壓力P，從而間接精確地控制了液壓缸輸出的拉、壓力。圖1試驗裝置控制框圖3比例控制加載系統(tǒng)

8、實現(xiàn)井下工具綜合模擬試驗