一种基于PLC的液压机控制系统技术方案

一种基于PLC的液压机控制系统，主要由液压系统、电气控制系统及人机界面三部分组成。该控制系统是闭环控制，提高了控制精度，将它运用到平面校直机中，保证了系统的控制功能而且具有运行稳定可靠、性价比高、维护成本低等优势，加之触摸屏人机界面设计，在实际应用中有很高的推广价值。

A hydraulic control system based on PLC

A hydraulic control system based on PLC is composed of three parts, the hydraulic system, the electric control system and the human-computer interface. The control system is a closed-loop control, the control precision is improved, it will be applied to the plane straightening machine, the control function of the system and has stable and reliable operation, high cost and low maintenance cost advantages, coupled with the touch screen man-machine interface design, has very high application value in actual application.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的液压机控制系统所属
本专利技术涉及一种基于PLC的液压机控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
转向架可以说是铁道车辆上最重要的部件之一，它直接承载车体质量，保证车辆顺利通过曲线。但是由于转向架表面在加工过程中会不可避免的出现形变，因此，对转向架进行校直，对铁路运输有重要意义。目前，关于平面校直的方法很多，其中由于液压系统因其体积小、易安装、功率密度大、可实现无级调速、响应快、可控制性强等诸多优点而被广泛应用于自动化领域。从液压系统的组成来看，它不仅具有动力元件、执行元件、还有控制元件，以实现对整机各种动作的控制。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于PLC的液压机控制系统，主要用于在加工或热处理过程中表面产生变形的工件，在保留原有手动工作模式基础上，通过应用三菱公司的GTDesigner软件及工业触摸屏，实现了自动监控功能，液压机的运行工况可通过触摸屏来检测与改变。本专利技术所采用的技术方案是。所述控制系统主要由液压系统、电气控制系统及人机界面三部分组成。首先由上位机设定期望压力值，该压力在PLC中处理，运算后动作比例控制阀并产生工作压力，这时的压力值又经过传感器实时检测反馈给初始设定值，进行比较后再次送给中央处理器，从而实现了闭环控制，使压力控制过程更为精确。所述液压系统机身由上横梁、滑块、工作台、立柱、锁紧螺母及调节螺母等组成，依靠4根立柱为支架，上横梁及工作台由锁紧螺母紧固于两端，滑块安装在上横梁与工作台之间。机器精度靠调节螺母及固定于上横梁上锁母来调整，滑块与主缸活塞杆由锁紧螺母联接，依靠四根立柱作导向上下运动。所述动力系统是整个液压系统的源头，主泵装置安装在油箱顶部，由一台高压柱塞泵、一台电动机、一个联轴器、及主泵支架等部件组成。本系统设计为双泵工作，采用三相异步电动机Y2-225S-4拖动，总功率37kW，这样可以提高系统运行效率，减少能耗，且采用油泵插人油箱内的竖直安装型式，很大程度上减小了动力系统的占地面积，省去了大量的泵吸油管道及阀门，减少了系统的外泄漏环节，而且在油箱上设有油温油污检测器等液压辅件。主泵1支持液体最大工作压力为25MPa，是一个高压、大流量恒功率泵(压力补偿)变量泵，辅助泵2主要用于供给电磁阀的控制油流，是一个低压小流量泵，其压力大小由溢流阀5调整，可控油在通过可控单向阀12并将其控制活塞推动后，才能通往其他阀件。所述控制系统的压力建立控制阀采用美国OMEGA公司的DBET6系列的直动式比例溢流阀，可以随输入电信号强度的变化改变电磁铁的磁力，从而改变弹簧的压缩量，使锥阀开启。但在实际操作中，因控制电压较小，需要加强外接电位计或PLG控制单元的信号输入，所以在比例阀前端安装了一种E-MI-AC型插头式电子放大器，元件最大功率消耗40W，供给最大电流2.7A，用户可以通过其内部发生器与配用的比例阀统调校准。所述控制系统的PLC控制系统采用三菱FX1NPLC为主控核心，完成了所有I/O和上位机信号的接收，并根据内部程序设计进行运算处理，控制18路JZX-22F/4Z型继电器开关量，从而完成对液压机的校直控制。根据压制工艺的要求，本机设计有点动调整和半自动两种方式，其主要控制主缸的快速下行、慢速下行、保压、泄压以及回程等动作。另外，泵站主电路，滑台控制与润滑泵主电路主要采用模块化控制方案，这样可以达到集中监控，分散控制的目的。所述PLC控制系统的下位机是由PLC实现电磁换向阀的控制，并把控制数据实时反馈给触摸屏，PLC通过FX2N-2DA模块完成液压系统各种回路的动作要求。PLC的直接控制对象为：比例溢流阀17；电磁换向阀6,7,9,10,11。同时，对于液压泵站、滑台拖动变频器及润滑泵主电路的控制，也单独设计出来，真正实现模块化管理。考虑到控制系统操作的直观简易性及安全性，增加了下行指示灯Y21；回程指示灯Y22；自动指示灯Y24；红外报警灯Y25及油温油污报警Y26等。本专利技术的有益效果是：该控制系统是闭环控制，提高了控制精度，将它运用到平面校直机中，保证了系统的控制功能而且具有运行稳定可靠、性价比高、维护成本低等优势，加之触摸屏人机界面设计，在实际应用中有很高的推广价值。附图说明图1是本专利技术的基本控制原理图。图2是本专利技术的液压系统原理图。图3是本专利技术的系统方框图。图4是本专利技术的PLC控制结构图。图5是本专利技术的输出接线图。图中：1-变量泵;z辅助泵;3,4-滋流阀;5-调压阀;6-安全阀;7、8、9,10,11-电磁换向阀;12,13-单向阀;14,15,16-插装阀(二通);17-比例监流阀;18,19-插装阀(三通);20-压力表;21-充液阀;22-充液筒;23-主缸;24-节流阁;25-主缸滑块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，控制系统主要由液压系统、电气控制系统及人机界面三部分组成。首先由上位机设定期望压力值，该压力在PLC中处理，运算后动作比例控制阀并产生工作压力，这时的压力值又经过传感器实时检测反馈给初始设定值，进行比较后再次送给中央处理器，从而实现了闭环控制，使压力控制过程更为精确。如图2，液压系统机身由上横梁、滑块、工作台、立柱、锁紧螺母及调节螺母等组成，依靠4根立柱为支架，上横梁及工作台由锁紧螺母紧固于两端，滑块安装在上横梁与工作台之间。机器精度靠调节螺母及固定于上横梁上锁母来调整，滑块与主缸活塞杆由锁紧螺母联接，依靠四根立柱作导向上下运动。液压缸动作分为快下、慢下、保压、泄压以及回程五个动作。YA16通电。比例溢流阀17得电，插装阀18关闭，系统建立压力，由上位机设定的参数控制系统高压。YA1通电。电磁换向阀9换向，开启插装阀14，压力油经单向阀13进入主缸上腔，同时YA1并接的主缸下腔支撑电磁阀11接通，插装阀16开启，使得系统来油能够推动主缸活塞杆顺利下行。YA4通电。泵2接通，使液压油缸的下行以双油泵工作。YA2通电。电磁换向阀8换向，使插装阀19开启，使滑块处于无支承状态，在重力作用下向下运动。经双泵供来的油液远远不能满足主缸上腔容积变化的需要，于是在主缸上行中产生负压，使得充液阀21开启，充液筒中的油液补入主缸上腔，以满足容积变化的要求。如图3，动力系统是整个液压系统的源头，主泵装置安装在油箱顶部，由一台高压柱塞泵、一台电动机、一个联轴器、及主泵支架等部件组成。本系统设计为双泵工作，采用三相异步电动机Y2-225S-4拖动，总功率37kW，这样可以提高系统运行效率，减少能耗，且采用油泵插人油箱内的竖直安装型式，很大程度上减小了动力系统的占地面积，省去了大量的泵吸油管道及阀门，减少了系统的外泄漏环节，而且在油箱上设有油温油污检测器等液压辅件。主泵1支持液体最大工作压力为25MPa，是一个高压、大流量恒功率泵(压力补偿)变量泵，辅助泵2主要用于供给电磁阀的控制油流，是一个低压小流量泵，其压力大小由溢流阀5调整，可控油在通过可控单向阀12并将其控制活塞推动后，才能通往其他阀件。压力建立控制阀采用美国OMEGA公司的DBET6系列的直动式比例溢流阀，可以随输入电信号强度的变化改变电磁铁的磁力，从而改变弹簧的压缩量，使锥阀开启。但在实际操作中，因控制电压较小，需要加强外接电位计或PLG控制单元的信号输入，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的液压机控制系统，其特征是：所述控制系统主要由液压系统、电气控制系统及人机界面三部分组成，首先由上位机设定期望压力值，该压力在PLC中处理，运算后动作比例控制阀并产生工作压力，这时的压力值又经过传感器实时检测反馈给初始设定值，进行比较后再次送给中央处理器，从而实现了闭环控制，使压力控制过程更为精确。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的液压机控制系统，其特征是：所述控制系统主要由液压系统、电气控制系统及人机界面三部分组成，首先由上位机设定期望压力值，该压力在PLC中处理，运算后动作比例控制阀并产生工作压力，这时的压力值又经过传感器实时检测反馈给初始设定值，进行比较后再次送给中央处理器，从而实现了闭环控制，使压力控制过程更为精确。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的液压机控制系统，其特征是：所述液压系统机身由上横梁、滑块、工作台、立柱、锁紧螺母及调节螺母等组成，依靠4根立柱为支架，上横梁及工作台由锁紧螺母紧固于两端，滑块安装在上横梁与工作台之间。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的液压机控制系统，其特征是：所述动力系统是整个液压系统的源头，主泵装置安装在油箱顶部，由一台高压柱塞泵、一台电动机、一个联轴器、及主泵支架等部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福霞，
申请(专利权)人：李福霞，
类型：发明
国别省市：辽宁,21