S7-200柴油噴油測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)論文

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1噴油測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

s7-200是測(cè)試臺(tái)的核心，主要有四個(gè)控制任務(wù)：測(cè)試臺(tái)主軸電機(jī)的測(cè)速和調(diào)速；各個(gè)泵的噴油量的計(jì)算；測(cè)試臺(tái)噴油次數(shù)的統(tǒng)計(jì)；觸摸屏和PLC的通訊。啟?？刂贫际峭ㄟ^觸摸屏來實(shí)現(xiàn)的，通過串行通訊送給PLC。按下觸摸屏上的啟動(dòng)按鈕，試驗(yàn)臺(tái)的主軸啟動(dòng)并且穩(wěn)定在設(shè)定轉(zhuǎn)速，此時(shí)，按下集油按鈕，PLC控制電磁鐵動(dòng)作，檔板縮回，開始計(jì)時(shí)噴油次數(shù)，當(dāng)噴油的次數(shù)達(dá)到設(shè)定值后，檔板伸出，噴油結(jié)束。觸摸屏上顯示各泵的噴油量。在整個(gè)計(jì)數(shù)過程中，試驗(yàn)臺(tái)的主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

2噴油測(cè)試臺(tái)硬件設(shè)計(jì)

2.1主軸轉(zhuǎn)速控制完成調(diào)速和測(cè)速兩部分功能，PLC通過光電編碼器的脈沖計(jì)算出電機(jī)實(shí)際速度，并與設(shè)定值比較；如果有偏差，通過調(diào)整PLC的模擬量輸出電壓改變變頻器的頻率，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，直接到設(shè)定轉(zhuǎn)速。

2.2噴油量計(jì)量在測(cè)試臺(tái)的每個(gè)計(jì)量噴油量的量筒立放置了測(cè)量高度的電容傳感器，噴油結(jié)束后，把電容傳感器的油面高度信號(hào)送入PLC的模擬量輸入端子AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8、AIW10。

2.3噴油計(jì)數(shù)噴油開始，檔油板縮回。噴油泵每轉(zhuǎn)一圈，光電傳感器發(fā)出一脈沖信號(hào)，PLC計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)與設(shè)定值相等，檔油板伸出。

2.4硬件單元設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)如圖2所示，按下屏上的集油按鈕，PLC的Q0.0輸出信號(hào)，通過電磁鐵驅(qū)動(dòng)檔油板，油開始進(jìn)入量筒，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，噴一次油，光電傳感器輸出一個(gè)脈沖有I0.3進(jìn)入PLC，當(dāng)脈沖次數(shù)與設(shè)定值相等時(shí)，Q0.0無輸出，電磁鐵斷電，檔油板伸出，油不能進(jìn)入量筒。觸摸屏上顯示實(shí)際噴油次數(shù)。光電編碼器是增量編碼器，輸出三相信號(hào)從PLC的I0.0、I0.1、I0.2輸入，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器HSC0對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，運(yùn)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速，并顯示到屏上，實(shí)際轉(zhuǎn)速和設(shè)定值經(jīng)過PID算法調(diào)節(jié)，通過PLC的模擬量輸出模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)變頻器，調(diào)節(jié)輸出交流電頻率，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。噴油筒內(nèi)油的高度有電容傳感器測(cè)出，經(jīng)過換算得出個(gè)噴油泵的噴油量，也就是說，僅僅測(cè)量噴油高度就可以，6個(gè)電容液面?zhèn)鞲衅鳒y(cè)量值送入PLC的模擬量輸入擴(kuò)展模塊EM231。

3噴油測(cè)試臺(tái)軟件設(shè)計(jì)

3.1軟件總體設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)包括PLC控制部分和觸摸屏部分，PLC是系統(tǒng)的核心，屏幕控制是指揮中心，完成主軸轉(zhuǎn)速，噴油計(jì)數(shù)的設(shè)置和顯示，測(cè)試臺(tái)的啟?？刂?，記錄數(shù)據(jù)。PLC控制部分主要完成工作過程的控制，包括噴油次數(shù)計(jì)數(shù)、主軸測(cè)定、信號(hào)的輸入輸出、數(shù)據(jù)的處理。

3.2PLC軟件設(shè)計(jì)PLC包括主程序、噴油計(jì)數(shù)程序、測(cè)速程序、調(diào)速程序和噴油計(jì)量程序。主要完成系統(tǒng)初始化、接受設(shè)定值、調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速程序、噴油量計(jì)量和噴油計(jì)數(shù)程序。

作者：房亞民王愛玲