基于PLCQCSB液压教学实验台控制新版系统的改造.docVIP

基于PLCQCS003B液压教学试验台控制系统改造

1.前言

1.1QCS-003B液压教学试验台概况

QCS-003B液压教学试验台是上世纪80年代产品，集液压泵性能、溢流阀静态特征、节流调速性能试验于一体，是我院《液压技术》课程和《液压、气压传动及夹具设计》课程关键试验设备之一。图1为试验台外形图，图2是用新电气符号绘制对应原继电器接触器控制线路图。图3是QCS003B型液压试验台液压系统原理图。

1.2设计制作完成过程

⑴搜集资料；

⑵了解QCS003B试验台原继电器-接触器控制系统及其试验项目，对该试验台液压系统原理图进行改善，明确被控对象并确定控制思绪；

⑶对三菱FX2N型号PLC硬件结构及其编程软件GXDeveloper和仿真软件GXSimulator进行深入学习，掌握其关键编程方法；

⑷采取三菱PLC对试验台控制系统进行改造（包含硬件选型，绘制外部接线图，编程PLC控制程序等）；

⑸对液压仿真软件FluidSIM进行深入学习，并使用液压仿真软件FluidSIM对改善后试验台对应试验项目进行仿真。

1.3设计关键内容

本课题包含使用PLC对试验台原继电器-接触器控制系统改造和使用仿真软件FluidSIM对改造后试验台对应试验项目进行仿真两个方面内容。

⑴使用PLC对试验台原继电器-接触器控制系统改造

①参考原试验台使用说明书，和搜集和查阅该试验台相关资料，对试验台继电器-接触器控制系统及其试验项目进行深入了解和研究；

②对该试验台液压系统原理图进行改善，使得试验项目由原来3个扩展为7个，并明确改善后试验台控制系统被控对象（2个液压泵电动机、7个电磁阀、2个液压缸、3个指示灯、速度缸17位移和试验压力）；

③对三菱FX2N型号PLC硬件结构及其编程软件GXDeveloper深入学习；

依据⑵确定整套系统需要模拟量输入共2点，数字量输入点19点，数字量输出共14点，总I/O点数为35点。并使用三菱编程软件GXDeveloper编制了PLC控制主程序。

⑵使用仿真软件FluidSIM对改造后试验台对应试验项目进行仿真

①对液压仿真软件FluidSIM进行深入学习；

②使用液压仿真软件FluidSIM对改善后试验台对应试验项目进行仿真。

图1QCS003B型液压试验台外形图

图2QCS003B型液压试验台原继电器接触器控制线路图

图3QCS003B型液压试验台液统原理图

1.4结论和展望

1.4.1结论

⑴该试验台是上世纪80年代产品，使用国家标准要求新电气符号改画了试验台原继电器接触器控制线路电气接线图；

⑵在原试验台基础上，增加了一个二位二通电磁阀（元件24）和一个二位三通电磁阀（元件25）及行程开关（SQ1-SQ5），使得试验台试验项目由原来3个增加到7个，并画出了改善后液压系统原理图。

⑶使用三菱编程软件GXDeveloper和仿真软件GXSimulator编制了控制程序，并对控制程序进行了仿真调试。

⑷使用液压仿真软件FluidSIM对改善后试验台对应试验项目进行仿真，这为试验项目标可行性提供了很关键参考。

1.4.2展望

该项目现在只是限于理论设计阶段，还没有将研究结果应用实践中，研究结果正确性有待于实践检验；对应液压调速回路能够考虑使用变频调速来实现，对于试验过程中压力、流量等数据采集能够使用组态软件开发监控界面来实现数据实时采集、监控和管理等。

1.4.3个人心得

经过此项目标学习，使我们全方面了解PLC控制系统设计全过程。更关键是把我们大学里所学理论知识利用到实践当中，并和实际相结合。此项目在指导老师帮助下经过各组员共同讨论、学习、调研，过程中即使碰到了种种困难但最终很好完成了全部任务。不过，本系统作为一个实践性系统仍然在理论设计阶段，因为种种原因未能在实际环境中进行验证，其实用性及高效性不能进行验证，让我们在完成任务之余有一丝遗憾，期望在以后学习工作过程中能有机会接触到实际现场并对此系统加以验证，让所学习只是和实践紧密结合起来！

2．QCS-003B液压教学试验台改造

2.1QCS-003B液压教学试验台原液压系统改善

QCS003B型液压试验台仅能进行3个试验项目，并伴随设备老化和液压元件损坏，部分液压元件性能落后已不能满足试验要求，更不能满足液压新技术发展需求。为此，为了适应液压技术发展需求和实践教学步骤需要，现对QCS-003液压试验台采取PLC进行了改造（经过改善后，试验项目能够由原来3个扩展到7个）。图4是改善后QCS003B型液压试验台液压系统原理图。在新液压系统原理图中，增加了一个二位二通电磁阀（元件24）和一个二位三通电磁阀（元件25）及行程开关（SQ1-SQ5）。另