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199機電一體化的重要內(nèi)容包括液壓傳動技術(shù)，而液壓試驗臺是研究、生產(chǎn)和開發(fā)液壓元件和液壓系統(tǒng)的重要實驗設備。過去從事液壓實驗的液壓實驗臺設備組成固定，控制方法簡單*，自動化程度低，沒有可擴展性。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，以及液壓傳動技術(shù)研究和生產(chǎn)的深入，對液壓試驗臺的設備要求越來越高。因此，迫切需要開發(fā)一種自動化程度高、控制穩(wěn)定可靠、可擴展性強、具有機電一體化功能的電氣控制系統(tǒng)。
液壓試驗臺由兩部分組成:電氣控制柜和液壓操作裝置。電氣控制柜采用繼電器遙控。由于繼電器使用壽命短、控制不準確的缺陷，隨著液壓系統(tǒng)的進一步研究和應用，繼電器實現(xiàn)的電氣控制柜已不能滿足目前液壓試驗臺的實驗要求。因此，本文提出了一種基于PLC的液壓試驗臺電控系統(tǒng)。
1。總體系統(tǒng)設計可編程邏輯控制器(PLC)是一個執(zhí)行數(shù)字操作的電子系統(tǒng)。它主要用于工業(yè)生產(chǎn)。它以微處理器為核心，融合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)。PLC體積小、抗干擾能力強、功能強大、程序簡單、靈活通用、維護方便，是工業(yè)自動化過程控制中廣泛使用的控制器之一
基于PLC的自動控制系統(tǒng)已經(jīng)從根本上取代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的實現(xiàn)原理是通過接線實現(xiàn)整個控制邏輯，而PLC控制系統(tǒng)的控制邏輯全部體現(xiàn)在程序中。通過程序語言描述控制原理和控制過程，結(jié)合PLC的數(shù)字或模擬輸入改變PLC的輸出。
(1)總體系統(tǒng)設計
如圖1所示，控制系統(tǒng)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(shù)的數(shù)據(jù)。在實驗過程中，計算機還可以根據(jù)傳感器的設定值和反饋值控制執(zhí)行器，實現(xiàn)控制系統(tǒng)對實驗臺的監(jiān)控、跟蹤和控制。

圖1控制系統(tǒng)總體框圖
(2)PLC控制系統(tǒng)組成
PLC控制系統(tǒng)組成如圖2所示，壓力傳感器測得的壓力數(shù)據(jù)先模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送至PLC；液壓缸的位移也送到可編程控制器；在廣告轉(zhuǎn)換之后。同時，可編程控制器還可以采集接近開關(guān)的狀態(tài)量可編程控制器可以輸出控制量。由于可編程控制器輸出的控制量是數(shù)字量，所以需要先進行數(shù)字量轉(zhuǎn)換，然后控制電磁換向閥。

圖2液壓控制系統(tǒng)組成
(3)液壓試驗臺控制系統(tǒng)軟件設計
組態(tài)軟件WinCC作為上位機軟件的開發(fā)平臺，主要用于實現(xiàn)人機對話軟件的結(jié)構(gòu)如圖3所示上位機軟件主要包括以下內(nèi)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(zhí)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臺系統(tǒng)進行了總體介紹和描述，便于工作人員理解。(3)上位機軟件界面包括用戶管理界面、監(jiān)控界面、報警界面、趨勢界面、歸檔界面和報表打印界面等用戶管理界面幫助用戶設置和管理輸入輸出端口，設置相關(guān)參數(shù)等。監(jiān)控界面包括一些實驗平臺的視頻信號等。趨勢界面用于顯示傳感器的連續(xù)輸出，方便工作人員了解參數(shù)的動態(tài)變化過程。
2、報警和故障顯示
系統(tǒng)還設計了超限報警功能。當某個傳感器的測量數(shù)據(jù)超出極限范圍時，系統(tǒng)將通過PLC輸出控制信號來控制報警器(本文中的蜂鳴器報警器)提醒工作人員故障該系統(tǒng)還可以實時監(jiān)控現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)、電流位移、壓力以及油路的運行狀態(tài)等控制系統(tǒng)還具有簡單的自診斷能力，保證了整個系統(tǒng)的安全可靠運行。故障顯示如圖4所示。

圖4中的系統(tǒng)故障顯示
實踐證明，本文設計的液壓試驗臺控制系統(tǒng)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(xiàn)場檢測的傳感器數(shù)據(jù)與實際相符，控制電機、繼電器等。準確及時，整個液壓試驗臺系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，監(jiān)控效果非常好本文的模塊化設計還具有易于擴展、系統(tǒng)維護方便的特點，為后續(xù)的系統(tǒng)改造奠定了良好的基礎。

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