[发明专利]一种液压缸综合试验台的控制系统

说明书

一种液压缸综合试验台的控制系统，采用西门子PLC为控制核心，触摸屏为辅助设备；采用比例溢流阀及多传感器融合技术，运用压力闭环控制系统实现试验压力闭环控制保证了试验压力，应用比例调压系统实现自动、无级调压，无需人工调压。该系统检测精度高自动化程度高，系统运行稳定，操作方便，满足生产要求，系统结构简单，降低了成本，提高了检测精度、自动化程度和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种液压缸综合试验台的控制系统，适用于机械领域。

背景技术

液压缸是重要的液压执行元件，结构简单、工作可靠。传统的液压缸试验台精度不足，自动化程度不高，使用不方便。我国对于液压缸试验电液控制系统的研究已有一定的成果，张晓东采用计算机、PLC、电液比例阀和多种传感器组合系统，很大程度的提高了自动化试验台的自动化程度，但是该设计成本大，系统难度高，不适合一般小型企业。

发明内容

本发明提出了一种液压缸综合试验台的控制系统，采用西门子PLC为控制核心，触摸屏为辅助设备；采用比例溢流阀及多传感器融合技术，运用压力闭环控制系统实现试验压力闭环控制保证了试验压力，应用比例调压系统实现自动、无级调压，无需人工调压。

本发明所采用的技术方案是：

所述控制系统主要由主控PLC、人机界面、按钮、限位开关、传感器、电机、故障报警器、电磁阀组、比例放大器等组成。

所述控制系统选择PU224PLC另外加一台数字量扩展模块EM223 (8人8出)，模拟扩展模块选择EM231 (4人)和EM232 (2出)，最后配一个TPC7062TX触摸屏，这样最为经济。

所述控制系统的比例控制系统采用比例溢流阀可以实现试验压力自动调节和无级调压，工作人员在触摸屏上输入所需试验压力，触摸屏将数据传给PLC，PLC由D/A模块转换成电压信号控制比例溢流阀的开口度从而控制系统压力。

所述控制系统采用压力反馈的闭环控制结合PID控制理论，由液压缸端口处的压力传感器采集压力值，由A/D模块送给PLC，PLC与设定试验压力值做比较，通过PID运算，然后将输出的数字量经D/A模块转换成电压，经放大器反馈到比例溢流阀上，调节其开口大小控制系统压力，反复此过程使反馈量等于或跟随设定值。

本发明的有益效果是：该系统检测精度高自动化程度高，系统运行稳定，操作方便，满足生产要求，系统结构简单，降低了成本，提高了检测精度、自动化程度和稳定性。

附图说明

图1是本发明的液压系统原理图。

图2是本发明的控制系统组成图。

图3是本发明的硬件接线图。

图4是本发明的PID控制结构框图。

图5是本发明的PID控制算法程序图。

图中：1.粗过滤器；2.液压泵电机组；3.精过滤器；4.比例溢流阀；5.单向阀；6.压力表；7、13.电磁换向阀；8.压力传感器；9.截止阀；10.被试缸；11.标准缸；12.安全阀；14.冷却器；15.回油过滤器；16.液位计；17.温度传感器；18.空气滤清器；19.加热器。

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，本系统按照GB/T 15622-2005液压缸试验方法的要求对其型式试验液压试验原理图的基础之上做了改进，以便实现自动化。最主要的改进是将传统的溢流阀改成了比例溢流阀，将压力表改成了压力传感器，将油箱温度计改成了温度传感器。

如图2，控制系统，主要由主控PLC、人机界面、按钮、限位开关、传感器、电机、故障报警器、电磁阀组、比例放大器等组。