基于PLC和组态王的液压舵机维修训练平台设计

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1、液压气动与密封／2013年第10期基于PLC和组态王的液压舵机维修训练平台设计姚刚，郭文勇，王素华(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033)摘要：针对目前舰员对舰艇液压系统维修能力偏弱的问题，设计了基于PLC和组态王的液压系统维修训练平台。详细阐述了系统的结构、原理及软硬件设计。该平台已投入运行，应用效果良好。关键词：PLC组态王；液压舵机；维修训练中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)10—0028—04TheDesignofRepairTrainingPlatformBasedonPLCand

2、KingViewfortheHydraulicSteeringGearYA0Gang，GUOWen-yong，WANGSu-hua(CollegeofPower，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Todealwiththeweakabilityofthecrewinwarshiphydraulicsystemrepairing，aRepairTrainingPlatformBasedonPLCandKingViewfortheHydraulicSteeringGea

3、risdesigned．Thesystemstructure，thesystemprinciple，thedesignofhardwareandsoftwarearedescribedindetail．TheplatformhasalreadyHIBinspot，workswel1．Keywords：PLCkingview；hydraulicsteeringgear；repairtraining0引言合的方式，主要由机旁控制计算机、控制系统和舰艇液压系统模拟台架等组成。其原理图和总体结构图分别液压系统在舰艇上得到了日益广泛的应用．已成如图1、

4、图2所示。为舰艇各系统设备的重要组成部分．然而在实际使用中发现，舰艇液压系统由于机理复杂，故障隐蔽，排除困难。舰员往往无从下手。基于此，本文开发了一套基于PLC及组态王的舰艇液压舵机维修训练平台1总体要求图1维修训练平台总体原理图以阀控型液压舵机为蓝本进行设计．训练人员根据模拟运行的舵机液压系统工作状态．如通过观察虚拟面板压力表、温度表的指示，判断系统故障，并在液压实验台上进行对应故障部件的修理．如更换管接头密封、清洗过滤器滤芯、平衡阀拆装和修理、更换电磁换向阀电磁铁、调整溢流阀压力、更换传感器及仪表等工作。该平台的操作主要包括故障设置、系统

5、演示、故障判断、故障维修、故障测试、情况记录6个部分。2总体原理及结构设计舰船液压舵机维修训练平台采用实物和虚拟相结图2维修训练平台总体结构图计算机采用组态王编程，作为上位机，通过PLC控收稿日期：2013—03—14作者简介：姚刚(1984-)，男，湖北武汉人，工程师，硕士，主要研究方向为液制液压台中电磁阀的通断．从而达到控制液压系统的压及机械密封。Et的。28HydraulicsPneumatics＆Seals／No．10．20133硬件设计2)A／D、D／A模块FX2N一4AD：将模拟信号转换为数字信号输入至3．1液压系统设计PLC中(

6、包括压力、位移、温度共4路信号)；试验台架部分如图3所示．主要由变频电机、叶片FX2N一2DA：将PLC输出的数字信号转换为模拟泵、柱塞缸、舵叶、各类电磁阀及手动阀、过滤器、蓄能信号(变频器信号)。器、压力表、位移传感器、温度传感器、压力传感器、行3)变频器程开关等仪器组成。系统采用叶片泵供油，额定压力本试验台选用的是三菱FR—E740—3．7KW型的变6．3MPa。流量80L／min，供油压力由溢流阀调整。系统采频器。用并联结构，根据维修训练的需要，可以设置各种故障图4为控制电路部分电气接线图。模块，如过滤器更换、溢流阀调整、压力表校正、管

7、接头密封件更换等。各故障模块采用快插接头接入主油路。各故障模块支路的通断由方向阀控制。负载流量由调速阀进行调整。为了保证故障模块不污染主油路，在每个故障模块前还装有过滤器。(堆+、一输出4VDC(十一)右舵(

8、矗十一)24VDC图4电气接线设计图平台总体实物图如图5所示。电磁阀阀门图3液压系统设计图图5液压舵机维修训练平台实物图3．2电气控制设计1)PLC4软件设计由液压台设计图中可知．用于控制电磁阀的PLC4．1PLC编程输出点至少应为13点(用于控制电磁阀的开闭以及变PLC的用户程序．是设计人员根据控制系统的工频器的输入)。输人点至少应为

9、4点(分别为位移传传艺控制要求，通过PLC编程语言的编制规范，按照实际感器、温度传感器、2个压力传感器的输出)。经综合考需要使用的功能来设计的。只要用户能够掌握某种