摘 要:PLC应用于电力液压推动器型式试验台控制系统,可大大提高系统综合性能,是一种比较理想的配置模式。
关键词:电力液压推动器、可编程控制器
Abstract: The PLC apply to Electro-hydraulic thrusters type tests system control, being able to system greatly runs the function and reliability, is that the system is at present comparatively ideal design a pattern.
Keywords: Electro-hydraulic thrusters、PLC
目前我国制动器制造厂家所使用的电力液压推动器型式试验台多为继电控制方式,该方式有其固有缺点如线路复杂、故障率高、功能单一以及试验数据不能自动记录等。特别是在做推动器寿命试验时,因其操作频率高(1200次/h)、试验时间长(一般连续30万次以上,甚至达300万次),使用传统的继电控制系统故障率高、安全性差,影响试验效果,并因试验过程中需有人值守而导致试验成本增加。随着PLC(可编程控制器)的不断推广,本文提出由PLC组成的新型电力液压推动器型式试验台控制系统,利用其软件程序(内部逻辑电路)替代硬件(继电逻辑电路)的优势来简化线路结构、实时记录试验状态与数据,大幅提高试验台的综合性能。
一、 控制系统要求
1、 系统满足JB/T10603-2006中有关电力液压推动器性能和可靠性试验技术要求。
2、 试验过程数据和状态可任意设置、实时显示和自动记录,提高系统直观性。
3、 增强系统对推动器的保护性能,降低故障率,提高推动器型式试验台控制系统可靠性。
二、 系统应用
根据电力液压推动器行业标准要求、试验人员操作习惯以及制造成本等因素,系统设置单次试验、可靠性试验、连续运行试验、85%电压试验、急停和停止试验等按钮,以及各种试验状态指示灯和故障报警指示灯等;选用日本三菱公司生产的FX2N型PLC作为核心控制器件,并采用响应速度为1ms的直流接近开关来检测电力液压推动器推杆起点和终点位置信号;为解决原系统试验数据无法记录等问题,特配置日本三菱公司生产的F920GOT型图形操作终端做系统人机界面,用于试验数据输入、记录和显示,详细的系统图见图。
由图可见系统的电气线路相当简洁,在电路硬件结构上降低了系统故障率。通过PLC程序设计能够很容易实现试验所需的各种逻辑控制和联锁保护功能,如利用高速接近开关和PLC中高精度定时器(1ms定时器)指令以及输入输出刷新指令,可精确测量电力液压推动器上升和下降时间,比目前广泛使用的行程开关加电秒表的测量手段更简洁,将不同的试验设备综合在一套控制系统上。并利用人机界面程序来实现试验参数的输入、修改来满足不同的试验需求,并自动记录每次试验数据和故障信息供相关人员分析。
利用PLC软件优势还可任意设计各种保护功能,如通过比较测量的上升时间与标准时间大小,当其大于标准时间1.5倍以上时,系统自动停止并报警,可防止因机械或电气原因导致推动器损坏;同时通过比较测量的下降时间与标准时间大小,可以判断推动器是否存在机械卡滞现象等。通过比较上升和下降时间来实现系统对试验过程的自动监控和记录,有效防止因机械或电气原因导致电力液压推动器直接损坏,杜绝推动器损坏后引发的次生事故,实现寿命试验无人值守功能。
三、性能对比
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原型式试验台控制系统 |
PLC控制系统 |
系统功能 |
功能单一,不同试验需不 同控制系统和设备 |
功能丰富、一套系统完成多种试验 |
线路结构 |
线路复杂、修改困难 |
线路简单、可任意修改控制程序 |
数据修改和 记录 |
数据手工记录、调整麻烦 |
数据任意修改、记录,故障 自动报警和记录 |
故障率 |
继电器件更换频率高 |
故障极少、且故障信息自动报警 |
寿命试验时 安全性 |
无自动保护、全过程人工 监视 |
全过程自动监控和记录,无需 人员监视 |
四、结束语
在功能完善和性能可靠的PLC支持下,型式试验台系统在操作性、可靠性等综合性能方面有了大幅提高,将在该类型设备上得到广泛应用。
参考文献:
【1】 JB/T 10603-2006 电力液压推动器行业标准
【2】 FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC编程手册 日本三菱株式协会
作者:盛国超
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