液压动力滑台PLC控制系统设计

　　0 前言

　　随着计算机控制技术的发展,主从式控制系统得到广泛应用,上位机监控系统是其重要组成部分。通常情况下,可采用现有的组态式监控软件,但这种方法成本较高。因此,在小规模的主从式控制系统中,可利用编程语言来简单地实现上位机与PLC的通讯。液压滑台是组合机床及自动线的主要通用部件,它的性能直接关系到机床品质的优劣。但由于国内液压技术水平及液压传动本身的缺陷,如油液的可压缩性、泄漏等,许多液压机床都存在液压动力滑台柔性差和控制水平不高的问题。使用串行通信技术,通过上下位机之间的联接来控制液压设备,利用高级语言,将PLC内部和外部的各种参数送到计算机的内存里,通过计算、分析和对比,可以把结果存储或输出,使控制和管理相结合,可以很大程度上提高系统操作的效率,为系统的自动化和柔性化提供前提。本文所述的上位机由工控机担任,功能是监控液压滑台的运动状态和显示其压力位移曲线图。从机采用西门子S7-200系列PLC,其功能是对液压滑台进行快进,工进和快退的手动或自动循环控制,并采集液压滑台的压力和位移值及检测其工作状况信息。

　　1 液压滑台描述

　　本设计所用到的卧式液压滑台一边是平导轨,一边是对称菱形导轨。主要由两个液压缸组成:一个主缸,用来作为系统的推进装置;一个辅助缸,用于模拟加载。两个液压缸分别由两个液压系统控制。

　　各运动步由液压系统的液压阀控制:运动方向由三位五通阀控制,运动速度由调速阀控制,位置定向由行程开关控制。其运动过程为:首先辅助缸处于行程开关Ñ处,主缸快进,当碰到行程开关Ñ时主缸共进,同时辅助缸开始加载,给主缸一个相反方向的力;当共进位移完成时,主缸快退,同时辅助缸快进,准确定位在行程开关Ñ处,为下次循环做好准备(在这一步中,可能要事先调节辅助缸液压系统的调速阀,以使辅助缸快进速度小于主缸快退速度,否则辅助缸会碰到主缸,对主缸进行推挤);当主缸快退碰到行程开关Ò时,又开始快进进入下一次循环。液压阀的电磁铁带电、失电由PLC的输出口控制。滑台液压图如图1所示。

　　2 实现方法

　　2.1 系统的整体设计方案

　　主要是利用串行通讯口,在Delphi 7.0环境下,建立PLC与上位机之间的数据通信,上位机通过Delphi向下位机PLC传送数据指令,控制PLC的输出口,从而控制液压滑台的运动;同时PLC采集滑台上的压力和位移数据,连同滑台的运动状态发送给上位机,上位机接受到数据后显示出来。整个系统的简图如图2所示: