基于PLC的液压拧接机自动控制系统设计.pdf

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1、《电气自动化》2010年第32卷第4期可编程序控制器应用PLCApplications———基于PLC的液压拧接机自动控制系统设计辽宁工业大学电气学院(辽宁锦州121001)吴静陈国杰摘要：针对传统液压拧接机控制精度较低、一致性差、效率低的缺点，将PLC应用于液压拧接机自动控制系统中。选用西门子s7—200系列PLC的CPU224XP为核心控制处理器，采用EVIEWMTS000触摸屏为人机界面，电动调节阀精确控制拧接扭矩，采用模块化编程，PID控制算法应用于系统中。从现场实际拧接的效果来看该系统具有抗干扰能力强、高可靠性、控制精度和性价

2、比高等特点。关键词：液压拧接机自动控制系统PLC[中图分类号】TP271[文献标识码】B[文章编号】1000．3886(2010)04—0050．02DesignofHydraulicScrewingMachineControlSystemBasedOnPLC(LiaoningUniversityofTechnology,JinzhouLiaoning121001，China)WuJingChenGuojieAbstract：Aimedatthedefectsonprecisionlow、consistencypoorandeficie

3、ncylowoftraditionalhydraulicscrewmachine，PLCwasappliedinhydraulicserewmachineautomaticcontrolsystem．SIEMENSPLCS7—200seriesCPU224XPwasusedascorecontrolproeessor．EVIEWMT5000touchscreenwasusedasman—machineinterface，screwingtorquewascontrolledpreciselybyelectriccontrolvalve，

4、modularityprogrammingwereusedandPIDcontrolalgorithm．Theeffectsfromthesceneshowthatthesystempossessbetteranti-jammingcapacity，highreliability，highcontrolprecisionandhighcost—efective．Keywords：hydraulicscrewingmachineautomaticcontrolsystemPLC0引言液压拧接机是对螺纹连接件进行上、卸扣作业的专业设备，广泛

5、应用于石油、机械、化工等行业，特别适用于石油油管、套管接箍的拧接。液压拧接机一般由液压泵站(动力源)、主钳、背钳、压力调节阀、机架、控制柜等组成。以往常用的液压拧接机都是由手动控制换向阀门，以拧接压力大小为拧接依据，具有控制精度较低，一致性差，效率低下等缺点。本液压拧接机控制系统采用西门子s7—200系列PLC的CPU224XP为核心控制处理器，采用EVIEWMT5000触摸屏为人机界面，电动调节阀精确控制拧接扭矩(实际为压力)。1液压拧接机自动控制系统硬件组成液压拧接机在拧接过程中有一路扭矩模拟量输入信号、一路控制电动调节阀的模拟量输

6、出信号，其他为开关量输入、输出信号，因图1系统硬件组成框图此选用西门子s7—200系列的CPU224XP为主机。CPU224XP具有硬件组成框图如图1所示。14点开关量输入、10点开关量输出、一路模拟量输入、一路模拟量2PLC软件设计输出。拧紧扭矩是通过机械传动与拉压力传感器相结合，按固有的2．1系统工作流程物理特性经过力的换算而得到，具体计算过程为启动液压拧接机动力源液压泵站，启动控制系统电源，在触摸N=F-L(1)屏上设定好需要拧紧的扭矩值。如果扭矩设定值不需要改变，每式中Ⅳ为扭矩，F为拉压力，为扭矩力臂。次启动控制电源后触摸屏上显

7、示的为上次设定值，具有记忆功控制过程为：PLC根据行程位置开关、控制指令控制进出料，控能。按动自动开始按钮即按以下工作流程进行自动拧接工作。工制主钳、背钳的电磁阀动作，将检测到的扭矩值与设定的扭矩值进作流程如图2所示。行比较，经过PLC中PID算法发出指令控制电动调节阀开度的大小2．2系统控制要求来达到精确控制拧接的目的，同时PLC将检测到的扭矩值、各种信系统控制要求主要包括：所有开关量输出动作均安全互锁；触号传送到MT5000触摸屏进行实时显示，从而实现监控自动化。系统501ElectricaIAutoma可编程序控制器应用《电气自动

8、化)2010年第32卷第4期PLCApplications一．图2工作流程图口鲫从6图4程序流程图／低／／／／J，一一／高图3程序的整体结构图一一——一／——一摸屏显示工作状态，显示扭矩设定和扭矩测量值；触