PLC控制下的液压注塑系统的设计与实现

• 作 者: 冯学敏
• 出 处: 世界家苑·学术
• 发表日期: 2018年12期

　　摘 要：传统的液压注塑系统采用继电器接触器控制来实现液压运动电路部分的控制。其中用了大量的机械触点，因物理性能疲劳、尘埃的隔离性及电弧的影响，使系统长期运行的可靠性大大降低，同时其运动控制精度较低。针对传统继电器接触器控制液压电路的缺点，采用了以力士乐XM21运动控制器作为控制单元，通过PLC软件编程来控制液压注塑系统的运动的方式。结果表明，改进后PLC控制的液压注塑系统在运行可靠性和控制精度上都优于传统的继电器接触器控制的液壓注塑系统，能够达到预期的改进效果。
　　关键词：液压注塑系统；XM21运动控制器；PLC程序；系统调试
　　1 系统工作流程
　　液压系统为注塑机液压系统，合模装置由比例阀控制油缸系统，给料系统由油马达完成。液压系统工作流程如图1所示：
　　2 液压系统组建
　　液压系统液压元件连接图如图2所示，按图完成液压部分的安装。
　　3 电气控制系统组建
　　液压系统电气控制元件连接图如图3所示，按图完成电气控制部分的安装。
　　4 PLC软件编程
　　在IndraWorks Engineering 软件中完成PLC的编程。根据图3给出的系统IO信号，在全局变量表中进行输入输出信号的定义，IO信号定义如下：
　　VAR_GLOBAL
　　//数字输入信号
　　DI1 AT %IX0.0：BOOL；//自动模式
　　DI2 AT %IX0.1：BOOL；//前进/自动启动
　　DI3 AT %IX0.2：BOOL；//后退
　　DI4 AT %IX0.3：BOOL；//压力信号
　　DI5 AT %IX0.4：BOOL；//马达右转按钮
　　DI6 AT %IX0.5：BOOL；//马达左转按钮
　　DI7 AT %IX0.6：BOOL；//手动模式
　　//数字输出信号
　　DO1 AT %QX0.0：BOOL；//建压输出
　　DO2 AT %QX0.1：BOOL；//马达输出
　　//模拟输入信号
　　AI2 AT %IW6：WORD；//油缸位置
　　//模拟输出信号
　　AO1 AT %QW2：WORD；//比例阀开口度输出
　　END_VAR
　　图2液压系统液压元件连接图 图3电气控制系统元件连接图
　　根据图1设计液压系统工作过程，在软件中完成整个工作流程的编程，以下是ST程序部分的编程：
　　IF forward AND rFeedbackPos<105 THEN
　　backwardstop：=FALSE；
　　rValveValue：=80；
　　rRampTime：=160；
　　ELSIF forward AND rFeedbackPos>=105 AND rFeedbackPos<150 THEN
　　rValveValue：=20；
　　rRampTime：=300；
　　ELSIF forward AND rFeedbackPos>=150 AND rFeedbackPos<155 THEN
　　rValveValue：=5；
　　rRampTime：=750；
　　ELSIF forward AND rFeedbackPos>=155 THEN
　　forwardstop：=TRUE；
　　rValveValue：=3；
　　rRampTime：=200；
　　ELSIF backward AND rFeedbackPos>10 THEN
　　forwardstop：=FALSE；
　　rValveValue：=-50；
　　rRampTime：=100；
　　ELSIF backward AND rFeedbackPos>5 AND rFeedbackPos<=10 THEN
　　rValveValue：=-5；
　　rRampTime：=2250；
　　ELSIF backward AND rFeedbackPos<=5 THEN
　　backwardstop：=TRUE；
　　rValveValue：=1；
　　rRampTime：=600；
　　END_IF
　　5 PLC程序的调试
　　将程序下载到XM21运动控制器中，调试得到如图4所示液压系统运动曲线。结果显示，液压油缸系统在自动模式下的运动位移误差≤±1mm，速度误差≤±5mm/s，控制精度很高，且系统长时间运行可靠性高，无故障，达到了预期结果。
　　图4 液压油缸系统工作的运动曲线
　　（作者单位：重庆三峡职业学院）