基于PLC的压力试验机测控系统

　　0 引言

　　压力试验机是建筑行业用于对水泥、混凝土的抗压强度进行力学性能测试和分析的设备。压力试验机有许多种，常规的压力试验机采用度盘读数和手动加力控制系统，其操作落后，读数不准确。故利用PLC 对压力试验机的测控系统进行改进，可提高现有压力试验机的自动化水平。

　　1 压力试验机工作原理概述

　　如图1，将被测对象置于平台上，按被测物体大小，调整油压指示仪的距离，打开电源，按工艺要求调整加荷速度，打开加荷阀门，通过油路将平台上顶，加压到被测物，当压力加大到被测物承受极限，被测物损害时，压力不再增大，保持恒定，此时，通过压力指示仪得到压力读数，做好记录，打开卸荷阀门，将油放回油箱。测试工作结束，将测试数据通过人工录入计算机得出检测报告。系统主要控制、测量对象的功能包括：

　　(1) 油泵电机

　　油泵电机启动，油泵柱塞往复轴向运动到完成吸油及压油产生高压，油从油箱靠自身压力进入油泵，从油泵排出的高压油进入送油阀。

　　(2) 送油阀

　　送油阀为电动阀门，控制其开度，能调节至油缸的进油量而达到所需的加荷速度。送油阀在升起试台时可开大一些，使油泵输出的全油量能进入油缸内，使试台以最快的速度上升，减少试验的辅助时间。当试样加荷时应注意操纵，须根据试样规定的加荷速度调节，既不能骤然升得过快，使试样受到冲击，也不能骤然无故关闭，使试样所受载荷突然下降，影响数据的精确性。试样断裂后将送油阀关闭，然后打开回油阀使油缸内的油回到油箱里。

　　(3) 回油阀

　　回油阀用以卸除载荷并使试验机活塞降落到适当位置，使油回到油箱，当试样加荷时必须将回油阀关紧，以免泄漏，影响正常工作状态。

　　(4) 压力指示

　　试验机原采用的动摆测力计通过机械传动机构将油压转换为载荷，用指针指示出作用在试样上的载荷数值。在改造后的系统中采用应变式负荷传感器来替代动摆测力计。

　　2 技术实施方案

　　由压力试验机的工作原理和工艺要求来看，该系统中测控的对象有压力传感器、油泵电机、电动阀门、行程开关等，其中压力信号为模拟量输入信号(4～20mA 或0～10V)，加油阀和送油阀由4～20mA 或0～10V 模拟信号控制， 加荷速度由加油阀的开度来调节，在满足功能要求的前提下，选用台达公司生产的DVP-20EX 小型PLC 和HITECH-PWS-1760 彩色人机界面构成测量、控制、显示系统，其构成示意图如图2。