日立PLC在变速箱加载实验台控制系统中的应用

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一、 系统概述：
　　本控制系统由微机控制系统控制监测工作，能够实现各种加减档操作以及变速箱的加载动作，还可通过微机控制界面对话完成各种操作指令的设定、实时监视、能自动显示变速箱输入输出转速，对错档实现报警，可动态监控变速箱加载扭矩，工作油温和液压，噪音等指标。　　
　　
　　二、 控制要求：
　　1. 具有手动和自动切换功能；
　　2. 具有定量控制注油功能；
　　3. 注、抽油过程具备压力检测功能；
" p( f; O7 U+ W+ D: {　　4. 具有正、反拖切换功能；
4 n  F9 X' H/ O　　5. 具有变速器加减档操作功能；
  n" {) Z2 b2 `' {! p　　6. 具有噪音实时检测功能；
5 w0 H8 R) J) X1 a* H: o8 c, D6 r1 ~　　7. 具有倒档开关实时检测功能；
% Q3 U* h  N/ X: G, l" M　　8. 具有里程表实时检测功能；
' ^, l. q: c/ L$ ?# ~0 N0 ]$ I- Q: j　　9. 尾座前进分快进和工进，尾座后退只有快退；
# ], u" e" D9 [2 T3 i# U, q% W　　10. 变速器到位具有两个检测点，以防止误判断；
8 [5 n7 n$ f* m8 L/ I　　11. 具有换档力实时检测；
2 g6 w7 k; L& y0 I+ C　　12. 离合器具有脱开和闭合检测；
　　13. 注油器具有原位和到位检测；
　　
. _$ K9 K4 y6 T+ f- m3 b　　三、 硬件系统配置：
6 }4 F( D5 |/ w: \5 p　　
　　1. PLC配置：采用日立EH-150系列PLC系统
　　1） 中央处理模块（CPU）：日立EH-516；
　　2） 数字量输入模块（DI）：日立EH-XD16；
　　3） 数字量输出模块（DO）：日立EH-YT16；
) K# d. k1 X/ k4 v: P; C  {　　4） 电阻温度检测模块（PT100）：日立EH-PT4；
, _) Y0 M* G% m3 G  ?1 ~, [2 f　　5） 模拟量输入模块（AI）：日立EH-AX44；
) ^3 ~8 r5 O( x0 Z　　6） 模拟量输出模块（AO）：日立EH-AY4V；
　　7） 计数器模块（CU）：日立EH-CU；
　　8） 通讯模块（DeviceNet）：日立EH-RDM
　　
) z/ a) T0 l! x% P+ ], i- M. w　　2. 触摸屏配置：
+ e2 f( l4 X8 Z  h) y! Z　　　　采用一体化触摸式工控机，通过232接口与日立PLC的专用端口连接，采用日立专用的HI协议。
4 L# }- b$ k: p+ ~& ?7 \　　
　　3. 传动及检测配置：
　　1） 变频器带PG速度反馈卡及制动装置（30KW）；
$ i+ X( o: i7 {% m　　2） 变频器带PG速度反馈卡及制动装置（55KW）；
　　3） 电机（30KW）；
$ ^3 p8 r2 W  s. X) |6 c% W. {　　4） 电机（55KW）；
　　5） 接近开关；
　　6） 测速传感器；
1 w7 p6 R0 E7 A, U( R+ W　　7） 调速传感器；
+ S/ d% B. O, y　　8） 温度传感器；
. d. P6 ]" I0 \9 z, P* x4 ~　　
; k6 w& d$ |& |; v　　4. 系统监控实现：
　　本控制系统的系统主要有PLC监控部分和上位机组态监控两部分组成。
　　1） PLC监控部分：PLC控制系统分为自动控制和手动控制。
! T) {/ U- [' R4 ?" ?1 C  d6 P6 \　　当在手动控制时，手动操作实验过程，即液压系统将变速器推至操作位置并夹紧，尾座前进到终点位，此时注油器前进并注油；接着通过一体式触摸屏设置实验参数和操作按钮顺次进行正拖加载实验和反拖加载实验；操作实验完成按钮后，系统自动抽油，尾座退回原点，夹具松开，实验结束。
3 }2 }8 c" c' D( R1 _　　当在自动控制时，除了注油器自动注油外，其余操作过程与手动控制时一致。
　　
) R! ]+ V  f& {9 {6 p　　2）上位机组态监控部分：
　　a. 软件可以对各档位转速、速比、扭矩进行设置；
　　b. 软件可以根据变速器的不同品种进行速度、速比、扭矩参数替换；
　　c. 设定各测量值的目标值、上下限；
　　d. 动画显示当前的设备动作、所处状态的显示；
# O. i, I; Z5 U. [$ |　　e. 具有错误报警功能，其中包括：转速、速比、扭矩超限报警；噪音超限报警；油温超限报警；换档力超限报警；
0 t; u2 K$ G4 s* X# S* Y　　f. 软件可显示变速箱条形码号码；
; x/ A2 K) w4 n# K　　g. 可实时显示当前值，其中包括：试验日前、时间；换档力；档位数、速比；噪声；输入转速、左输出转速、右输出转速；注油量、油温；输入扭矩、输出扭矩及输出总扭矩；里程表；
　　h. 软件具有数据存储功能，有数据报表、历史数据曲线、实时数据曲线的显示；
8 h- ~+ c$ _5 q8 c; z* m4 @　　i. 软件具有数据报表及数据曲线打印功能。
　　
　　四、 结束语：
　　变速箱加载实验台控制系统自唐山爱信齿轮有限责任公司验收使用至今，正常运行证明：整个系统设计合理 先进；操作简便；可靠性高；完全符合用户预期的要求。
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