基于PLC和组态王的气顶液制动系统实训平台的设计.pdf

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1、·26·内燃机与配件基于PLC和组态王的气顶液制动系统实训平台的设计左华山；张立恒；薛建高（火箭军士官学校，青州262500）摘要：为提高车辆维修人员的专业技能水平，设计了基于PLC和组态王的气顶液制动系统实训平台。详细阐述了平台的结构与原理，软硬件设计等。该平台已投入使用，效果良好。关键词：PLC组态王；气顶液制动系统；实训平台1背景和意义为了保证重型越野汽车在复杂多变的道路条件下能够安全行驶，车辆制动系统需要随时控制车速，以确保其运输效率。气顶液动力制动系统集中了液压和气动两者的优点，在重型越野汽

2、车中得到了广泛的应用。然而在实际使用过程中发现，气顶液制动系统由于结构复杂、原理难懂，且由于底盘空间狭小、故障隐蔽，给维修人员学习原理和排除故障带来了较大困难。为此，本文研发了一套基于PLC和组态王的气顶液制动系统实训平台。图2控制系统结构框图2主要工作带，通过压力开关控制，同步显示回路的走向。液压制动2.1总体结构设计回路由储液罐、制动总缸、制动油缸和液压管路组成，如实训平台主要由制动回路、控制系统、轮毂驱动机构图3所示。和支撑机构四部分组成。以气顶液制动系统硬件为基础进行设计，通过模拟汽车运行，实

3、现制动全过程原理演示、状态监控、故障设置自动化，便于学习者观察和操作，结构见图1。控制系统结构如图2所示。计算机主要用于制动回路故障设置，并可实时互动显示回路工作中的油压、气压和轮速等主要参数。通过PLC控制各个模块采集传感器的信号，进行处理后传输给计算机，再通过在制动回路中安装的电磁控制阀作为执行元件，用于设置故障。图3制动回路结构图2.2.2控制系统设计控制单元采用LGPLC、K120S、DR40U主机作为数据采集的主控模块，将采集到的数据进行符合要求的处理，具备4路单相高速脉冲输入功能。数模模数

4、转化模块采用AD2A和ADHB，共计6路模拟量输入，2路模拟量输入通道。扩展了8路数字量输出通道，采用RY08A。DR40U主控制模块共有14个输出点（从P40到P4F），加上RY08A（从Q0到Q7）共计24个输出点，每个输出点控制一路继电器，每路继电器控制一组电磁阀，因此共计有24组电磁阀开关控制油路、气路，因此可以设置多达24个故障点。DR40U的高速脉冲通道P00，P01采集图1实训平台结构示意图速度传感器的脉冲信号，经过程序运算，转换成速度值。2.2硬件设计ADHB有2路模拟量输入通道，分别

5、采集2路温度参2.2.1制动回路设计数；2路模拟量输出通道控制液压流量阀的开启度。制动回路主要包括有气压制动回路、液压制动回路、AD2A有4路模拟量输入通道，分别采集4路液压压制动器和制动踏板等。气压制动回路由空气压缩机、干燥力信号。器、四回路保护阀、手制动控制阀、制动气室、继动阀、储3软件设计气筒、气制动总阀和气压管路组成。沿气压管路安装灯3.1下位机软件设计InternalCombustionEngine&Parts·27·图6系统软件主界面PLC的用户程序，是设计人员根据控制系统的工艺控的编写。

6、当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发制要求通过PLC编程语言的编制规范，按照实际需要使生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升用的功能来设计的。只要用户能够掌握某种标准编程语言级。系统程序实现过程如图5所示。就能够使用PLC在控制系统中实现各种自动化控制功能。系统主程序流程如图4所示。图5程序实现过程框架图系统软件主界面如图6所示。4结论本实训平台采用机、电、气、液一体化自动控制和通信技术，为车辆维修人员提供了模拟练习与实装操作相融合的训练平台。平台界面友好，操作方便，虚拟与现实相结

7、合，实现了制动全过程原理演示、状态监控、气压回路形象化、故障设置自动化，便于学习者观察和操作。图4程序主要框架图参考文献：3.2上位机软件设计[1]姚刚，郭文勇，王素华.基于PLC和组态王的液压舵机维修采用国内工控行业常用软件组态王实现上位机软件训练平台设计[J].液压气动与密封，2013（10）：28-31.