基于PLC的电液比例流量控制系统设计.pdf

2013年2月
机床与液压
Feb.2013
第41卷第4期
MACHINE TOOL HYDRAULICS
Vol 41 No 4
DOI:10.3969/j.jisn.1001-3881.2013.04.041
基于PLC的电液比例流量控制系统设计
李丽霞',毛向阳',边东岩2
1.天津职业技术师范大学,天津300222;2.湖南省濮阳市技工学校,湖南濮阳410900)
摘要:为对原有的 FESTO电液比例控制系统做进一步开发,分析电液比例控制系统的控制原理及特点,采用可编程控
制器PLC作为电控制单元改进原有的额定值信号源和继电器控制。仿真结果表明:改进后的系统相比原系统具有明显的优
势,能够满足实践教学的要求。
关键词:可编程序逻辑控器PLC:;电液比例流量控制系统
中图分类号:TH137.9文献标识码:A文章编号:1001-3881(2013)4-130-3
Design the Electrohydraulic Proportional Flow Control System Based on PLC
LI Lixia, MAO Xiangyang BIAN Dongyan
(1. Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China
2. Hunan Province Puyang City Vestibule School, Puyang Hunan 410900, China
Abstract: In order to make further development for the original FESTO electro-hydraulic proportional control system, its control
iple and characteristics were analyzed, and programmable logic controller PLC was used as electric control unit to improve the
original rated value signal source and relay control. The simulation results indicate that the improved system has obvious advantages
over the original one, which can meet the requirements of practical teaching
Keywords: Programmable logic controlle; Electro-hydraulic proportional flow control system
液压比例系统是液压领域的重要分支,也是控制动作的机械惯性和触点竞争等问题,导致动作失误。
技术的重要组成部分。它控制简单,维护方便,成本因此,在原有训练系统上,对控制技术做了一些改
较低,体积小、质量轻,控制精度高,响应速度快;进,利用可编程控制器PLC代替了原有的额定值信
液压元件的润滑性好、寿命长;调速范围宽、低速稳号源和继电器控制,简化了系统线路的连接,拓宽了
定性好;过载保护容易;解决温升问题比较方便。由技术领域,在很大程度上改善系统性能,简化训练内
于液压比例系统的突出优点,使得它在国民经济的各容繁琐程度;利用PLC的特点进行系统训练的开发,
个部门和国防建设等方面,诸如治金、机械等工业部提高学生对比例液压、PIC编程及相关综合控制技术
、飞机、船舶等交通部门及航空航天技术、海洋技的综合实践能力。
术、近代科学实验装置和武器控制等方面,都得到了2电液比例液压系统方案选择
广泛的应用。
系统工作循环过程见图
概述
液压缸快速运动
某院引进的德国 FESTTO电液比例控制系统包括
液压缸工作进给
液压马达旋转(饺孔
比例液压系统和电气控制两部分,在多年的企业技术
液压马达停止
培训中应用效果较好,增强了学员的动手能力。但也
液压缸快速返回
存在一些问题: FESTO目前配置的训练系统电控部
图1系统工作循环过程
分有连续的模拟信号及开关量信号,模拟量通过额定
电液比例控制系统原理图见图2。该系统由定量
值信号源实现,开关量的控制依赖于传统继电器控制
泵、比例方向阀(可做流量阀)、两位四通电磁换向
来实现,系统体积大,可靠性差,功能少,难于实现阀(控制液压缸的双向运动)、液压缸、位移传感器
较复杂的控制,特别是依靠硬件连线逻辑构成的系(输入模拟信号)组成方向、流量控制系统。其流量
统,连线复杂,容易出错,且错误之处查找非常困调节原理是:将位移信号转变为电压,反馈控制比例
难,纠错难度大;在系统设计训练中,控制时间难于方向阅的比例线圈开口的大小,控制通过阀的流量,
准确确定;各并联电路是同时工作的,由于实际元件达到调速的目的。用二位三通电磁换向阀控制马达旋
收稿日期:2012-01-2
基金项目:天津市高校科技发展基金项目资助(20090403)
作者简介:李丽霞(1963-),女,高级实验师,主要研究方向为机电液一体化控制技术。E-mail:artilovet@126.com