CN107524658A - 一种基于plc的电液比例流量控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于PLC的电液比例流量控制系统，由定量泵、比例方向阀(可做流量阀)、两位四通电磁换向阀(控制液压缸的双向运动)、液压缸、位移传感器(输入模拟信号)组成方向、流量控制系统。该系统采用三菱FX2n.48MRPLC实现控制，采用软件编制了相关PLC控制程序，此比例液压调速在功率质量比、调速范围、稳定性、自动控制等方面具有明显优势，也能够满足机电类本科生机电液综合设计实验教学的要求，具有教学、科研的多重实用功能。

Description

一种基于PLC的电液比例流量控制系统
所属技术领域
本发明涉及一种基于PLC的电液比例流量控制系统，适用于机械领域。
背景技术
液压比例系统是液压领域的重要分支，也是控制技术的重要组成部分。它控制简单，维护方便，成本较低，体积小、质量轻，控制精度高，响应速度快；液压元件的润滑性好、寿命长；调速范围宽、低速稳定性好；过载保护容易；解决温升问题比较方便。由于液压比例系统的突出优点，使得它在国民经济的各个部门和国防建设等方面，诸如冶金、机械等工业部门、飞机、船舶等交通部门及航空航天技术、海洋技术、近代科学实验装置和武器控制等方面，都得到了广泛的应用。
发明内容
本发明提出了一种基于PLC的电液比例流量控制系统，采用三菱FX2n.48MRPLC实现控制，采用软件编制了相关PLC控制程序，此比例液压调速在功率质量比、调速范围、稳定性、自动控制等方面具有明显优势，也能够满足机电类本科生机电液综合设计实验教学的要求，具有教学、科研的多重实用功能。
本发明所采用的技术方案是：
所述电液比例控制系统由定量泵、比例方向阀(可做流量阀)、两位四通电磁换向阀(控制液压缸的双向运动)、液压缸、位移传感器(输入模拟信号)组成方向、流量控制系统。其流量调节原理是：将位移信号转变为电压，反馈控制比例方向阀的比例线圈开口的大小，控制通过阀的流量，达到调速的目的。用二位三通电磁换向阀控制马达旋转的方向。单向阀控制马达制动时不变为泵的工作状态，起背压的作用。
所述控制系统采用线性位移传感器，其物理变量“位移”被转变成电压。由电压分配原理可知，电阻与电位计长度三成正比。
所述参考电源是一个电子模块，用于获取高精度的电压。该电压源为电位计提供电压。电源电压的波动不会对参考电源产生影响。如果线性位移传感器的信号输出过程中，电流通过一个耗能元件，那么电压分配器处于载荷状态，因此电压会改变。通常阻抗转换器是一个绝缘放大器，实际上它使电位计保持在无载荷状态，信号电压维持不变。带有保护电路的阻抗转换器铸进电位计电缆中。同时，当连接互相替换时，该线路保护电位计免遭损坏。
所述控制系统采用位移传感器和比较器进行基本控制。液压缸活塞杆在初始位置(杆完全缩回)时，操作启动开关，记录一个低于额定值的临界值。如之前的电位计装配中，在液压缸活塞杆到达最末端位置，电位计发出一个为0的信号值，当信号值稍有增强时，则显示临界值。在此控制系统中，采用了常闭触点KC1，由于梯形图逻辑操作为“非”运算时，常闭触点断开，液压缸能在返回到末端位置后再次启动条件成立。中位转换点。在向前推进期间，临界值的触发开关KC2操作启动．液压缸工作进给；同时液压马达旋转。前进到活塞杆前端位置，当到达临界值10V时，进行信号处理，常开触点C3闭合，触发Y3得电，中断2Y1、3Y1电磁线圈，因而触发返回行程。
本发明的有益效果是：该系统采用三菱FX2n.48MRPLC实现控制，采用软件编制了相关PLC控制程序，此比例液压调速在功率质量比、调速范围、稳定性、自动控制等方面具有明显优势，也能够满足机电类本科生机电液综合设计实验教学的要求，具有教学、科研的多重实用功能。
附图说明
图1是本发明的系统原理图。
图2是本发明的系统设计原理图。
图3是本发明的位移传感器原理图。
图4是本发明的传感器接线图。
图5是本发明的PLC硬件接线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2，所述电液比例控制系统由定量泵、比例方向阀(可做流量阀)、两位四通电磁换向阀(控制液压缸的双向运动)、液压缸、位移传感器(输入模拟信号)组成方向、流量控制系统。其流量调节原理是：将位移信号转变为电压，反馈控制比例方向阀的比例线圈开口的大小，控制通过阀的流量，达到调速的目的。用二位三通电磁换向阀控制马达旋转的方向。单向阀控制马达制动时不变为泵的工作状态，起背压的作用。
如图3，控制系统采用线性位移传感器，其物理变量“位移”被转变成电压。由电压分配原理可知，电阻与电位计长度三成正比。
如图4，参考电源是一个电子模块，用于获取高精度的电压。该电压源为电位计提供电压。电源电压的波动不会对参考电源产生影响。如果线性位移传感器的信号输出过程中，电流通过一个耗能元件，那么电压分配器处于载荷状态，因此电压会改变。通常阻抗转换器是一个绝缘放大器，实际上它使电位计保持在无载荷状态，信号电压维持不变。带有保护电路的阻抗转换器铸进电位计电缆中。同时，当连接互相替换时，该线路保护电位计免遭损坏。
如图5，用放大器将控制器输出的信号放大成具有一定驱动功率的控制电流加到电液比例阀的线圈上，控制比例方向阀开口的大小，从而控制系统的流量变化。放大器电流负反馈还通过减小线圈电感的影响缩短比例阀的响应时间，使得液压缸活塞杆的位置输出动态响应性能大大改善。调整放大器偏流和增益，能在误差信号过大时保护比例阀线圈不被烧毁的饱和特性。
控制系统采用位移传感器和比较器进行基本控制。液压缸活塞杆在初始位置(杆完全缩回)时，操作启动开关，记录一个低于额定值的临界值。如之前的电位计装配中，在液压缸活塞杆到达最末端位置，电位计发出一个为0的信号值，当信号值稍有增强时，则显示临界值。在此控制系统中，采用了常闭触点KC1，由于梯形图逻辑操作为“非”运算时，常闭触点断开，液压缸能在返回到末端位置后再次启动条件成立。中位转换点。在向前推进期间，临界值的触发开关KC2操作启动．液压缸工作进给；同时液压马达旋转。前进到活塞杆前端位置，当到达临界值10V时，进行信号处理，常开触点C3闭合，触发Y3得电，中断2Y1、3Y1电磁线圈，因而触发返回行程。

Claims (5)

1.一种基于PLC的电液比例流量控制系统，其特征是：所述电液比例控制系统由定量泵、比例方向阀(可做流量阀)、两位四通电磁换向阀(控制液压缸的双向运动)、液压缸、位移传感器(输入模拟信号)组成方向、流量控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的电液比例流量控制系统，其特征是：所述控制系统采用线性位移传感器，其物理变量“位移”被转变成电压，由电压分配原理可知，电阻与电位计长度三成正比。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的电液比例流量控制系统，其特征是：所述参考电源是一个电子模块，用于获取高精度的电压，该电压源为电位计提供电压，电源电压的波动不会对参考电源产生影响。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC的电液比例流量控制系统，其特征是：所述控制系统采用位移传感器和比较器进行基本控制，液压缸活塞杆在初始位置(杆完全缩回)时，操作启动开关，记录一个低于额定值的临界值。
5.根据权利要求1所述的一种基于PLC的电液比例流量控制系统，其特征是：所述控制系统采用了常闭触点KC1，由于梯形图逻辑操作为“非”运算时，常闭触点断开，液压缸能在返回到末端位置后再次启动条件成立。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779733A (zh) * 2020-06-12 2020-10-16 安徽博微长安电子有限公司 一种基于液压调速的重型天线运动曲线自整定方法

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