电气自动化在油泵性能试验台上的应用

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1、电气自动化在油泵性能试验台上的应用　　摘要：2015年富奥汽车零部件股份有限公司泵业分公司为大众公司配套节油性能更稳定、性价比更高的EA211油泵产品。为了保障产品的性能指标达到大众主机厂的审核验收要求，急需自制油泵总成性能试验台。经过市场调研及性价比对照，主要部件选用操作简单、稳定性好、在工业中应用广泛的松下PLC、触摸屏、伺服控制器及伺服电机，经过软件编辑组态程序，配盘反复调试后，成功完成这台油泵总成性能试验台的自制工作，并取得良好的效果。　　关键词：可编程控制器触摸屏伺服系统自制试验台　　中图分类号

2、：TK407文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0002-03　　近年来随着我国经济的飞速发展，在国家“双创”战略的指导下，电气设备制造行业迅速复苏，拥有强大的电气自动化技术对企业发展起着至关重要的作用，在现代化的企业中运用自身所学的理论知识，设计自制或改造设备已经屡?不鲜。在了解产品基本性能的前提下，怎样才能投资少见效快，这才是技术人员要解决的实际问题。近年来，随着PLC触摸屏数字伺服应用逐渐成熟，这方面的非标设备占有率逐年加大，系统的稳定性逐年提高，而且价格持续下降，最终

3、我们选用了松下产品。　　1自制方案设计　　首先要了解EA2111.4T油泵产品的工作原理，针对产品功能设计试验台动作原理，该次自制试验台共完成两项指标，即检测油泵轴负载扭矩和油泵的吸油能力。先检测扭矩，完成后再检测吸油能力，由于是干式试验台，油泵不与机油直接接触，应用真空原理，驱动油泵达到一定转速，将机油吸到一定高度。　　试验台动作原理确定后，设计试验台的框架及动作流程，运用触摸屏作为PLC的上位机，PLC进行外部信息收集并进行内部处理，控制气缸动作及伺服电机运转，触摸屏既能与PLC进行实时数据通讯，又能

4、对各种传感器信号加以显示，并可以手动设定产品的试验工艺参数，经过论证后最终确定这是一种有效的电气设计方法。　　具体工作如下：制造试验台框架及油箱，制作伺服电机连接法兰，将伺服电机与工装连接好。气缸阀体固定好，设计电气原理图，硬件配盘，编辑PLC和触摸屏组态软件程序，修改驱动器的控制参数，设置RFID卡传输数据，连接好各个电气部件，配盘反复调试程序，最后使动作符合产品工艺要求。　　2主要电气部件简介　　2.1松下可编程控制器（PLC）　　可编程控制器于1986年在美国首次登场，是用于自动控制的控制器。与当时

5、作为控制领域的主流继电器自控方式相比，具有高可靠性、长寿命、易于编写和可修改程序等特点。随着半导体技术的发展，可编程控制器更加小型化、高性能化、低价格化。现在早已经应用到电气自动化工控的各个领域。可编程控制器的工作原理是将来自输入设备的信号，按照给定的条件进行处理、运算、判断，并将结果输出到外部设备。　　2.2松下触摸屏　　工业用触摸屏出现在中国企业大约十几年时间，尽管时间不长，但发展很快，尤其是近几年普及性逐年提高。日本松下触摸屏又称为可编程终端，它已经成为系列化产品，屏幕尺寸规格齐全，有单色液晶和彩色

6、液晶的区别，工作电压均为直流24V，触摸开关寿命100万次以上。触摸屏的通讯方式有RS232C和RS485两种，GT32配备USB接口，可以和各大公司不同品牌的PLC连接。松下触摸屏具备独有的穿越功能，即计算机与触摸屏用USB口相连，触摸屏再与PLC用串口相连，安装在计算机的组态工具GTWIN和PLC编程软件FPWIN可以分别与触摸屏和PLC通讯。　　2.3伺服驱动与电机　　我们选用的是松下MCDKT3520CA1驱动器，主回路电源200V系列单相三相供电均可，有控制信号、模拟/数字信号、脉冲信号输入输出

7、功能，通讯功能有USB、RS232、RS4853种形式，控制功能有位置控制、速度控制、转矩控制及全闭环控制4种方式。与之相配套的是松下MHMD082G1U高惯量伺服电机，功率0.75kW，最高转速3000r/min。具有响应速度快、定位时间短、动作平滑振动低、速度稳定性好、电机小型化、指令分辨率高等特点。　　3设计电气控制系统连接原理框　　设计电气控制系统连接原理框如图1。　　4试验台的调试工作　　4.1硬件配盘　　设计电气原理图，根据电气原理图进行硬件配盘。各电气部件按照功能进行合理布局，按照原理图进行

8、线号打印。布线整齐，易于维修。弱电信号使用屏蔽线，强电线束与弱电线束尽量分开，减少干扰。　　4.2PLC的调试　　PLC的调试是该次自制试验台成功与否的关键一步，松下PLC编程命令丰富，基本命令20条，特殊命令380条，这些命令足以满足自制试验台的需要。该次应用使用的特殊指令有数据读取、数据写入、数据传输、寄存器计数、模拟量采集计算、数据比较等。　　现在举例说明几步关键工作的处理。　　4.2.1PLC与巴鲁夫RFID卡的通信