具有可調性的自動補償連續升降同步系統

賴麗莉

摘 要：在機械化水平高度發展的今天，機械設備大型化，而操作模式卻要求簡單化，多樣化。采用PLC和液壓同步系統組合，實現具有可調性的自動補償連續升降同步系統，使操作只需幾個按鈕，就能進行多種模式的切換，多種操作功能的運用，系統由此便可更加簡便可靠地應用于大規模的工業環境。

關鍵詞：PLC;可調;自動補償;升降;同步

1 引言

規模化的建設需要眾多大型液壓設備，在對大型貨物的運輸和安裝等過程中，液壓升降系統則是不可或缺的一部分。升降過程中，保持足夠的穩定和同步，同時還需考慮結構成本，因此，系統的設計應當具備設計簡單合理，維護保養方便等方面的優勢。動力部分依靠液壓系統，控制部分根據成本選擇PLC，可使整個系統兼具液壓的穩定可靠，和PLC的靈活方便。

2 系統基本結構

液壓部分：需有液壓泵，溢流閥，三位四通雙電磁換向閥，液控單向閥，以及三位四通雙電磁換向閥，二位三通單電磁換向閥;節流閥和二位二通單電磁換向閥聯合使用。

傳感器部分：使用位置傳感器。若要求不高，可在液壓缸的活塞運動起點和終點各設置一個光電傳感器，若同步精度要求高，宜選擇直線位移傳感器，位移傳感器通過電流信號反映出液壓缸的運動情況，并將此情況反饋給PLC。

PLC部分：數字量輸入端子接自動啟動和停止按鈕，手動調節按鈕，模擬量輸入端子為位移傳感器;輸出端子接各個電磁閥，數字量輸出端子控制電磁閥的通斷，模擬量輸出端子可控制比例閥的閥芯位置，從而控制液壓缸活塞運動的速度。

3 同步升降系統的工作過程

控制過程采用PLC。液壓系統根據實際情況來選擇，可從節約成本上考慮使用普通的電磁閥和光電傳感器。但若同步度要求高，過程穩定精確，則應選擇比例閥來控制液壓缸伸出和收回的速度。

3.1 同步控制過程

當主電磁閥左位得電時，液壓泵將壓力油通過主電磁閥左位，送入主液壓缸，主液壓缸活塞伸出，同時將液壓缸右腔的油液排出，因主液壓缸的右腔與從液壓缸左腔串聯，主液壓缸排出的油液于是進入從液壓缸，帶動從液壓缸活塞伸出，若從液壓缸不止一個，可采用兩個液壓缸串聯為一組，多組并聯由液壓泵同時供油的方式，以減少由于動力不足帶來的運動機能下降。

串聯液壓缸之間的同步協調：液壓缸串聯，一般主液壓缸運動速度較快，此時可通過位移傳感器將信號送入PLC，PLC通過程序中的模擬值進行比較，若發現主液壓缸大于從液壓缸的模擬值，便發出輸出信號，使控制液控單向閥的電磁閥左位得電，壓力油經過液壓泵進入液控單向閥，再經液控單向閥進入從液壓缸左腔，推動活塞快速運動，若要盡快縮短主液壓缸和從液壓缸之間的運動差距，還可使差動連接的電磁閥得電，從液壓缸處于差動連接狀態，將迅速追趕上主液壓缸的運動位置。差動連接和液控單向閥單獨提供動力這兩種途徑，既可單獨使用，也可聯合使用。

并聯液壓缸之間的同步協調：若液壓缸過多，采用了多組液壓缸并聯的方式，此時，若同步要求高，則采用每組一個比例閥，液壓泵同時對多組提供壓力油，通過位移傳感器，PLC可比較出速度較快的組，通過輸出端子發出的信號，對他們各自的比例閥閥芯進行調節，進而調節各組的速度。若要控制成本，采用一個主電磁閥同時對多組進行通斷控制，也可在PLC區別出較快的組時，切換成串聯節流閥送入壓力油的方式降低其速度。

回程及特殊情況的協調：回程時，主電磁閥右位得電，從液壓缸直接由液壓泵提供動力，若從液壓缸運動速度更快，PLC得到位移傳感器的反饋，可通過液控單向閥直接給主液壓缸供油，或采用差動連接提升速度。若液壓缸活塞伸出時從液壓缸運動更快，或液壓缸收回時主液壓缸運動更快，則采用液控單向閥K口通油的方式，或直接由液壓泵提供動力驅動差動液壓缸，提高速度慢者的運動速度。

3.2 PLC控制過程

輸入模塊的控制：按下自動啟動按鈕，啟動整個升降系統，可使用定時器，實現規定時間的升降切換，并可循環，直到按下停止按鈕。若按下手動按鈕，可分別對各個液壓缸的活塞運動情況進行手動調節。AI模塊主要是對位移傳感器的信號進行接收。

輸出模塊的控制：根據程序中位移傳感器傳回數據比較的結果，或者按鈕操作，控制各個普通或比例電磁閥的通斷。在同步運動的過程中，應選取某一組液壓缸的位移值作為標準值來參考，速度低者，可選擇前三種方式來提速，速度高者，使用最后一種方式來降速，當然，也可使用比例閥來降速。

4 結束語

采用PLC和液壓同步系統組合，通過PLC的程序控制，使操作只需幾個按鈕，就能進行多種模式的切換，多種操作功能的實現，同時通過液壓同步系統的控制，也使系統更加穩定可靠地應用于大規模的工業環境。

參考文獻：

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