液压实验台设备的电气控制改造设计

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199机电一体化的重要内容包括液压传动技术，而液压试验台是研究、生产和开发液压元件和液压系统的重要实验设备。过去从事液压实验的液压实验台设备组成固定，控制方法简单*，自动化程度低，没有可扩展性。随着科学技术的发展，以及液压传动技术研究和生产的深入，对液压试验台的设备要求越来越高。因此，迫切需要开发一种自动化程度高、控制稳定可靠、可扩展性强、具有机电一体化功能的电气控制系统。
液压试验台由两部分组成:电气控制柜和液压操作装置。电气控制柜采用继电器遥控。由于继电器使用寿命短、控制不准确的缺陷，随着液压系统的进一步研究和应用，继电器实现的电气控制柜已不能满足目前液压试验台的实验要求。因此，本文提出了一种基于PLC的液压试验台电控系统。
1。总体系统设计可编程逻辑控制器(PLC)是一个执行数字操作的电子系统。它主要用于工业生产。它以微处理器为核心，融合了计算机技术、自动控制技术和通信技术。PLC体积小、抗干扰能力强、功能强大、程序简单、灵活通用、维护方便，是工业自动化过程控制中广泛使用的控制器之一
基于PLC的自动控制系统已经从根本上取代了传统的继电器控制系统传统继电器控制系统的实现原理是通过接线实现整个控制逻辑，而PLC控制系统的控制逻辑全部体现在程序中。通过程序语言描述控制原理和控制过程，结合PLC的数字或模拟输入改变PLC的输出。
(1)总体系统设计
如图1所示，控制系统由上位机、计算机、下位机和PLC组成计算机收集、处理和显示压力、位移和其他测试参数的数据。在实验过程中，计算机还可以根据传感器的设定值和反馈值控制执行器，实现控制系统对实验台的监控、跟踪和控制。

图1控制系统总体框图
(2)PLC控制系统组成
PLC控制系统组成如图2所示，压力传感器测得的压力数据先模数转换成数字量，然后送至PLC；液压缸的位移也送到可编程控制器；在广告转换之后。同时，可编程控制器还可以采集接近开关的状态量可编程控制器可以输出控制量。由于可编程控制器输出的控制量是数字量，所以需要先进行数字量转换，然后控制电磁换向阀。

图2液压控制系统组成
(3)液压试验台控制系统软件设计
组态软件WinCC作为上位机软件的开发平台，主要用于实现人机对话软件的结构如图3所示上位机软件主要包括以下内容

图3上位机软件的框图
①上位机软件的按钮部分有一些操作执行器的按钮，包括水泵的启动和停止等。(2)在总览部分，总览部分对整个实验台系统进行了总体介绍和描述，便于工作人员理解。(3)上位机软件界面包括用户管理界面、监控界面、报警界面、趋势界面、归档界面和报表打印界面等用户管理界面帮助用户设置和管理输入输出端口，设置相关参数等。监控界面包括一些实验平台的视频信号等。趋势界面用于显示传感器的连续输出，方便工作人员了解参数的动态变化过程。
2、报警和故障显示
系统还设计了超限报警功能。当某个传感器的测量数据超出极限范围时，系统将通过PLC输出控制信号来控制报警器(本文中的蜂鸣器报警器)提醒工作人员故障该系统还可以实时监控现场设备的运行状态、电流位移、压力以及油路的运行状态等控制系统还具有简单的自诊断能力，保证了整个系统的安全可靠运行。故障显示如图4所示。

图4中的系统故障显示
实践证明，本文设计的液压试验台控制系统设计合理，硬件选择得当，软件设计也能满足要求，可操作性强，功能强大，现场检测的传感器数据与实际相符，控制电机、继电器等。准确及时，整个液压试验台系统运行稳定可靠，监控效果非常好本文的模块化设计还具有易于扩展、系统维护方便的特点，为后续的系统改造奠定了良好的基础。

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