基于PLC的落锤标定装置自动控制系统

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1、·80·《测控技术)2016年第35卷第7期基于PLC的落锤标定装置自动控制系统杨凡，子L德仁，张珊波，章劲秋(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：针对传统手动的落锤标定装置操作复杂、精度低和安全性不高的问题，设计了自动控制系统。采用PLC一步进电机一光栅尺闭环控制的方法，实现落高精确定位。设计了以无杆汽缸为执行机构的气动系统，控制重锤提升、下降和反弹重锤的防二次撞击。系统以西门子PLC和触摸屏作为控制核心与人机交互工具，编制了专用的控制和组态软件，实现了实时显示重锤落高、下落速度与落高精确定位及自动试验等功能，满足

2、操作简便、精度高、安全的试验要求。关键词：落锤标定装置；自动控制系统；PLC；触摸屏中图分类号：TH-3文献标识码：A文章编号：1000—8829(2016)07—0080—03AutomaticControlSystemofDrop-HammerCalibrationDeviceBasedonPLCYANGFan，KONGDe—ren，ZHANGShan—bo，ZHANGJin—qiu(SchoolofMechanicalEngineering，NamingUniversityofScienceandTechnology，Namin

3、g210094，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsofoperationalcomplexity，lowprecisionandsafetyoftraditionalmanu—aldrophammercalibrationdevice，anautomaticcontrolsystemisdesigned．Dropheightaccuratelypositioningisachievedbyclosed-loopcontrolmethodthatiscomposedofPLC，stepper

4、motorandgrating．Apneumaticsystemusingrodlesscylinderastheactuatorisdesignedtocontrolhammerincreasingordecreasingandavoi—dingsecondaryimpactofthereboundhammer．ThesystemusesSiemensPLCasthecontrolcoreandatouchscreenashuman—machineinteractiontoo1．Specificcontrolandconfigura

5、tionsoftwareisprogrammedinwhichdropheightandfallspeedofthehammerarereal—timedisplayed，andfunctionssuchasdropheightpreciselypo—sitioningandautomatictestingareachievedtomeetthedemandsofsimpleoperation，highaccuracy，safetesting．Keywords：drop-hammercalibrationdevice；automati

6、ccontrolsystem；PLC；touchscreen落锤标定装置可广泛应用于塑性测压器材的准静重锤反弹后的防二次撞击等功能。态校准，压力电测传感器的准静态校准，及各类火工1落锤标定装置的结构及工作方式品、发射药撞击的感度测试⋯。传统的落锤标定装置为手动操作，存在诸多问题。首先手动操作复杂，费时落锤标定装置的结构如图1所示。重锤的提升和费力；其次重锤落高难以精确把握，导致试验精度降降低，吸附和释放，重锤的落高与重锤的质量都是重要低；最后某些重要功能如重锤撞击速度测量和反弹重的控制参量。托锤板安装在两个对称垂直布置的无杆锤的防二次

7、撞击用手动方式无法实现。气缸的滑块上，由气动回路驱动滑块上下运动实现对为简化试验操作，提高试验精度，本文设计了适用重锤的提升和下降。提锤机构上安装了电磁起重器，于落锤标定装置的自动控制系统。系统以PLC为控用于控制重锤吸附和释放重锤。步进电机通过联轴器制器，实现对重锤落高的精确定位，重锤的自动提升及驱动滚珠丝杠旋转带动提锤机构上下运动，光栅尺的滑尺安装于提锤机构上，跟随提锤机构一起运动并输出高度信息送入PLC，从而精确控制重锤落高。通过收稿日期：2014—06—29在基本锤架上安装不同质量的配重片方便地实现重锤基金项目：国家自然科学基

8、金(11372143)；国家计量课题基础质量的调整。技术项目(J092013B003)实验过程中，提锤机构定位至特定高度后，托锤盘作者简介：杨凡(1992一)，女，山东新泰人，博士研究生，主要研究方向为测试技术及仪器；孔