與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)以及PLC可編程控制系統(tǒng)相比,LOGO!控制系統(tǒng)具有工作可靠、成本低廉、維護(hù)性好以及較小的安裝空間等優(yōu)點(diǎn);相比PLC而言,LOGO!除在一些復(fù)雜數(shù)學(xué)函數(shù)運(yùn)算、高速脈沖輸出等方面功能有所欠缺外,在邏輯運(yùn)算、高速計數(shù)、脈沖觸發(fā)以及模擬量比較等方面的控制則有著過之而不及。
控制原理
三一重工所開發(fā)的第二代單鋼輪全液壓壓路機(jī)YZ18-2電氣系統(tǒng),是采用了西門子公司的LOGO!邏輯模塊及擴(kuò)展模塊作為控制核心,對壓路機(jī)三大核心功能區(qū)動力系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、振動系統(tǒng)提供相應(yīng)的控制及保護(hù),確保系統(tǒng)的高效安全運(yùn)轉(zhuǎn)。控制系統(tǒng)組成框圖見圖1

1) 動力系統(tǒng)
對通常移動式工程機(jī)械而言,其動力主要是柴油發(fā)動機(jī),相應(yīng)地主要是對啟動馬達(dá)、油門電磁鐵及斷油電磁鐵進(jìn)行實時控制。在啟動條件滿足時(行走泵及振動泵斜盤歸零位),起動點(diǎn)火開關(guān),由蓄電池為啟動馬達(dá)及斷油電磁鐵供電,當(dāng)系統(tǒng)檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)置值時,經(jīng)一定延時后,斷開啟動馬達(dá)電源,發(fā)動機(jī)在怠速下運(yùn)轉(zhuǎn),在接通油門電磁鐵后,可使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定狀態(tài)。在檢測到機(jī)器暫停工作時,使發(fā)動機(jī)自動進(jìn)入怠速狀態(tài);在需要停機(jī)及遇到緊急狀態(tài)時,應(yīng)能及時可靠切斷斷油電磁鐵電源。
2) 行走系統(tǒng)
包括對行走液壓泵及液壓馬達(dá)的控制,在系統(tǒng)檢測到制動壓力正常及未進(jìn)入制動狀態(tài)時,方能使行走泵正常工作;通過對馬達(dá)的控制,以提供機(jī)器由轉(zhuǎn)場所需要的速度。
在機(jī)器出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部壓力失常或其它緊急狀態(tài)時,應(yīng)能及時可靠地自動/強(qiáng)制關(guān)閉液壓泵,使整機(jī)進(jìn)入制動狀態(tài),以保護(hù)液壓系統(tǒng)或避免其它事故發(fā)生。
3) 振動系統(tǒng)
通過控制振動泵輸出排量在A口和B口電磁閥的切換,控制振動馬達(dá)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),實現(xiàn)振動頻率的兩檔可調(diào);為減少馬達(dá)由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)時的沖擊,有效保護(hù)馬達(dá)及液壓回路,必須設(shè)計有相關(guān)延時保護(hù);振動的控制方式有自動和手動兩種,選擇手動檔時,要求機(jī)器在任何情況下都可以振動(包括處于空檔靜止?fàn)顟B(tài)),選擇自動檔時,通過將行走馬達(dá)上的速度傳感器檢測的實時高速脈沖值送入模塊的高速計數(shù)口,當(dāng)計數(shù)器達(dá)到預(yù)置值時,輸出相應(yīng)開關(guān)量信號給振動泵電磁閥,從而達(dá)到自動控制振動泵的目的。
控制系統(tǒng)設(shè)計
1) I/O的計算
通過對控制系統(tǒng)控制部件的分析,其I/O點(diǎn)可以通過以下確認(rèn):
數(shù)字量I點(diǎn):振動控制3點(diǎn)(手動/自動、高/低頻、強(qiáng)制),檔位控制2點(diǎn)(1-2-3擋),剎車控制1點(diǎn),零位信號1點(diǎn),制動壓力信號1點(diǎn),共需8點(diǎn);
高速計數(shù)2點(diǎn)(馬達(dá)轉(zhuǎn)速信號及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號)。
數(shù)字量O點(diǎn):振動泵電磁閥2點(diǎn),松剎電磁閥1點(diǎn),制動電磁閥1點(diǎn),前后級調(diào)速電磁閥2點(diǎn),啟動繼電器1點(diǎn),油門電磁鐵1點(diǎn),共需8點(diǎn)。
2) 邏輯模塊的選型
由于輸出全部為開關(guān)量,電磁閥工作電壓24V,驅(qū)動電流約1.2A,瞬間達(dá)3.0A,因此選用繼電器輸出(10A)的主模塊LOGO!24RCO及擴(kuò)展模塊為LOGO!DM8 24RC即可滿足上述設(shè)計要求。
控制程序設(shè)計
LOGO!在PC機(jī)上的編程軟件是LOGO! Soft Comfort,此軟件功能強(qiáng)大,簡單易學(xué),它支持梯形圖或功能圖塊等語言來離線建立線路程序,除不能在線調(diào)試外,可以在PC機(jī)上仿真模擬調(diào)試,通過PC(STOP)來停止線路程序的執(zhí)行,以及將程序從模塊中上傳到PC機(jī)。
軟件程序結(jié)構(gòu)框圖見圖2所示







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