液壓實驗台設備的電氣控製改造設計

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199機電一體化的重要內容包括液壓傳動技術，而液壓試驗台是研究、生產和開發液壓元件和液壓係統的重要實驗設備。過去從事液壓實驗的液壓實驗台設備組成固定，控製方法簡單*，自動化程度低，沒有可擴展性。隨著科學技術的發展，以及液壓傳動技術研究和生產的深入，對液壓試驗台的設備要求越來越高。因此，迫切需要開發一種自動化程度高、控製穩定可靠、可擴展性強、具有機電一體化功能的電氣控製係統。
液壓試驗台由兩部分組成:電氣控製櫃和液壓操作裝置。電氣控製櫃采用繼電器遙控。由於繼電器使用壽命短、控製不準確的缺陷，隨著液壓係統的進一步研究和應用，繼電器實現的電氣控製櫃已不能滿足目前液壓試驗台的實驗要求。因此，本文提出了一種基於PLC的液壓試驗台電控係統。
1。總體係統設計可編程邏輯控製器(PLC)是一個執行數字操作的電子係統。它主要用於工業生產。它以微處理器為核心，融合了計算機技術、自動控製技術和通信技術。PLC體積小、抗幹擾能力強、功能強大、程序簡單、靈活通用、維護方便，是工業自動化過程控製中廣泛使用的控製器之一
基於PLC的自動控製係統已經從根本上取代了傳統的繼電器控製係統傳統繼電器控製係統的實現原理是通過接線實現整個控製邏輯，而PLC控製係統的控製邏輯全部體現在程序中。通過程序語言描述控製原理和控製過程，結合PLC的數字或模擬輸入改變PLC的輸出。
(1)總體係統設計
如圖1所示，控製係統由上位機、計算機、下位機和PLC組成計算機收集、處理和顯示壓力、位移和其他測試參數的數據。在實驗過程中，計算機還可以根據傳感器的設定值和反饋值控製執行器，實現控製係統對實驗台的監控、跟蹤和控製。

圖1控製係統總體框圖
(2)PLC控製係統組成
PLC控製係統組成如圖2所示，壓力傳感器測得的壓力數據先模數轉換成數字量，然後送至PLC；液壓缸的位移也送到可編程控製器；在廣告轉換之後。同時，可編程控製器還可以采集接近開關的狀態量可編程控製器可以輸出控製量。由於可編程控製器輸出的控製量是數字量，所以需要先進行數字量轉換，然後控製電磁換向閥。

圖2液壓控製係統組成
(3)液壓試驗台控製係統軟件設計
組態軟件WinCC作為上位機軟件的開發平台，主要用於實現人機對話軟件的結構如圖3所示上位機軟件主要包括以下內容

圖3上位機軟件的框圖
①上位機軟件的按鈕部分有一些操作執行器的按鈕，包括水泵的啟動和停止等。(2)在總覽部分，總覽部分對整個實驗台係統進行了總體介紹和描述，便於工作人員理解。(3)上位機軟件界麵包括用戶管理界麵、監控界麵、報警界麵、趨勢界麵、歸檔界麵和報表打印界麵等用戶管理界麵幫助用戶設置和管理輸入輸出端口，設置相關參數等。監控界麵包括一些實驗平台的視頻信號等。趨勢界麵用於顯示傳感器的連續輸出，方便工作人員了解參數的動態變化過程。
2、報警和故障顯示
係統還設計了超限報警功能。當某個傳感器的測量數據超出極限範圍時，係統將通過PLC輸出控製信號來控製報警器(本文中的蜂鳴器報警器)提醒工作人員故障該係統還可以實時監控現場設備的運行狀態、電流位移、壓力以及油路的運行狀態等控製係統還具有簡單的自診斷能力，保證了整個係統的安全可靠運行。故障顯示如圖4所示。

圖4中的係統故障顯示
實踐證明，本文設計的液壓試驗台控製係統設計合理，硬件選擇得當，軟件設計也能滿足要求，可操作性強，功能強大，現場檢測的傳感器數據與實際相符，控製電機、繼電器等。準確及時，整個液壓試驗台係統運行穩定可靠，監控效果非常好本文的模塊化設計還具有易於擴展、係統維護方便的特點，為後續的係統改造奠定了良好的基礎。

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