基于PLC的液压机控制系统设计

　　0 引言

　　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。本文主要介绍了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的液压控制系统的设计,该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。

　　1 系统基本控制原理

　　本设计主要由液压系统、电气控制系统及人机界面三部分组成。设计的最终目的是通过控制系统中的压力油进而控制主缸运动。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。图1为系统基本控制原理图。

　　2 液压系统组成

　　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。公称力5 000 kN,滑块最大行程600mm,空行下载速度100mm/s,工作台有效面积左右2 400 mm,前后1 800 mm。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。

　　图2是液压系统原理图。

　　2.1 动力系统

　　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37 kW,这样可以提高

　　系统运行效率,减少能耗,且采用油泵插入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。